Cirq量子神经网络
时间: 2023-12-16 20:05:44 浏览: 31
Cirq是Google开发的一个用于量子计算的Python库,它提供了一种方便的方式来构建、操作和优化量子电路。Cirq还支持构建量子神经网络(QNN),这是一种使用量子计算来执行机器学习任务的方法。以下是一个简单的Cirq量子神经网络的例子:
```python
import cirq
import numpy as np
# 定义一个简单的量子神经网络
qubits = [cirq.GridQubit(0, i) for i in range(3)]
circuit = cirq.Circuit(
cirq.H(qubits[0]),
cirq.CNOT(qubits[0], qubits[1]),
cirq.CNOT(qubits[1], qubits[2]),
cirq.rx(np.pi/4).on_each(qubits)
)
# 定义一个量子神经网络层
class QNNLayer(cirq.Gate):
def __init__(self, theta):
super().__init__()
self.theta = theta
def _num_qubits_(self):
return 3
def _unitary_(self):
return np.array([
[np.cos(self.theta/2), -1j*np.sin(self.theta/2), 0, 0, 0, 0, 0, 0],
[-1j*np.sin(self.theta/2), np.cos(self.theta/2), 0, 0, 0, 0, 0, 0],
[0, 0, np.cos(self.theta/2), -1j*np.sin(self.theta/2), 0, 0, 0, 0],
[0, 0, -1j*np.sin(self.theta/2), np.cos(self.theta/2), 0, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 0, np.cos(self.theta/2), -1j*np.sin(self.theta/2), 0, 0],
[0, 0, 0, 0, -1j*np.sin(self.theta/2), np.cos(self.theta/2), 0, 0],
[0, 0, 0, 0, 0, 0, np.cos(self.theta/2), -1j*np.sin(self.theta/2)],
[0, 0, 0, 0, 0, 0, -1j*np.sin(self.theta/2), np.cos(self.theta/2)]
])
# 将量子神经网络层添加到电路中
circuit.append(QNNLayer(np.pi/2)(qubits))
# 打印电路
print(circuit)
# 在模拟器上运行电路
simulator = cirq.Simulator()
result = simulator.simulate(circuit)
# 打印结果
print(result)
```
该例子定义了一个简单的量子神经网络,其中包含一个Hadamard门和两个CNOT门,然后添加了一个自定义的量子神经网络层。最后,使用Cirq模拟器运行电路并打印结果。