add Cirq backend

[yasuhito]

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Cirq → Ruby へ状態ベクトルを渡す

Cirq バックエンドで計算した状態ベクトルを Ruby に渡すには、次のフォーマットの配列を返す必要があります。

# 振幅の[実部,虚部] の Array 
[[0.42678, -0.17678],[0.17678, -0.07322],[0.17678, 0.42678],[0.07322, 0.17678],[-0.42678, 0.17678],[-0.17678, 0.07322],[-0.17678, -0.42678],[-0.07322, -0.17678]]

たとえば、3 量子ビットの場合には振幅は 8 個なので、上のように [実部,虚部] のペアが 8 個になります。

Cirq バックエンドに渡される targets: オプションは、バックエンドが返すべき振幅のインデックスを指定します (量子ビット数が大きいときに全部返すと大変なので)。たとえば targets: [0, 1, 2, 3] の場合は、最初から 4 つぶんだけの振幅を返せば OK です。

どこで返すか

apps/www/lib/cirq.rb の run メソッドの最後で、上述の Array を返せば Ruby に渡ります。

qni/apps/www/lib/cirq.rb

Lines 99 to 103 in 7c5350d

	def run
	cirqbridge = PyCall.eval('cirqbridge').call
	cirqbridge.run_simulation(@qubit_count, @steps)
	@steps.map.with_index { |each, index| execute_step each, index }
	end

ちなみにこの run メソッドは、BackendController の show メソッドから呼ばれ、配列が Ruby の @step_results インスタンス変数に入ります。

qni/apps/www/app/controllers/backend_controller.rb

Lines 15 to 17 in 7c5350d

	@step_results =
	Cirq.new(circuit_id: circuit_id, qubit_count: qubit_count, step_index: step_index, steps: steps, targets: targets)
	.run

これは show.json.jbuilder の中で JSON 形式に変換されます。

qni/apps/www/app/views/backend/show.json.jbuilder

Line 1 in 7c5350d

json.array! @step_results