g$HddlmZddlmZddlmZddlmZddl Z d5de de fdZ d5de de de defd Zidfd ede de d e d e jd edede fdZifd edede d e d e jd edefdZd ededede d e jd ef dZd edededededed efdZd6d ededededed edefdZd5d edededed ede f dZd7d edededed ed!ede fd"Zd ededed efd#Zd8d ededed ed%ef d&Zd ededed efd'Zd(ed)ed*e jd e jd ef d+Zifd ed(ed*e jd e jd ededefd,Z d ede d-ed*e d e jd ed!efd.Z!d/ede defd0Z"d1e de de fd2Z#ifd3ed-efd4Z$dS)9N)AxesFlschedulec#K|r!t|D]\}}|D]}||fV nt|D] \}}||fV dS)u 遍历门序列 两种方式进行遍历： 一种方式直接遍历列序列，另外一种就是遍历所有的门 当schedule为True时，则遍历所有的门序列；否则仅遍历列序列 Args: l (list): 门序列，数组中每一个元素存放的是每一列的门序列 schedule (bool, optional): 默认值是False，决定是按列遍历还是遍历所有门 Yields: 当schedule=True，对应的返回类型是：(int, tuple)，分别表示门序列对应的列数以及门信息 当schedule=False，对应的返回类型是：(int, list)，分别表示门序列对应的列数以及该列所有门序列 N) enumerate)rrigatesgates V/granary/edev/quantum/lib/python3.11/site-packages/simulator_tgq/draw_circuit_tools.pyenumerate_gatesr s  ||  GAe  f    ll  FAdD&LLLL Flabelsreturnci}t||D]W\}}|dd\}}t|tr(d|}t||}|dr|||<X|S)u< 确定测量门在那个比特位上，主要是确定测量门具体位置，方便后面绘制测量门 Args: l (list): 门序列，数组中每一个元素存放的是每一列的门序列 labels (list): 里面元素都是字符串，列举出每一个比特的标签 schedule (bool, optional): 默认值是False，主要决定是按照所有门进行遍历还是按列遍历. Returns: dict: 获取一个映射关系，key是比特索引值，value是对应的列数，可以确定测量位置在哪里，方便绘图 rNq_M)r isinstancetupleget_flipped_index startswith) rrrmeasuredrr nametargetjs r measured_wiresr sH!!h777  $2A2h V fe $ $  f ff - - ??3   HQK Or axgate_grid_index wire_grid plot_paramsrc :t||D]\}} t| dkrt|| |||||}/t| dtrt || dd|| dd} t | dt | d} } t| | dzD]}| |dz||<n&| d} || } || xx|dz cc<t|| | ||| dS)u| 绘制控制门 具体逻辑如下： 首先判断当前门的信息长度是否超过2，若是超过两个，则存在控制门（RXX、RYY、RZZ、ISWAP等都是特殊处理），则先绘制目标门，然后再绘制控制门 若是长度不超过2，则是单门，只需要绘制目标门即可 Args: ax (Axes): 绘图对象 l (list): 门序列，数组中每一个元素存放的是每一列的门序列 labels (list): 里面元素都是字符串，列举出每一个比特的标签 gate_grid_index (list): 每一个比特位，对应的起始索引值（横向） wire_grid (np.array): 纵向位置 plot_params (dict): 基本参数信息 measured (dict, optional): 测量位置信息 schedule (bool, optional): 默认值是False，主要决定是按照所有门进行遍历还是按列遍历. rrrscaleN) r lendraw_with_controlsrrmaxminrange draw_target)rrrrr r!rrrr x min_index max_indexrs r draw_gatesr/9sB""!h777EE$ t99q==0T6?T]_jltuuOO$r(E** @R 4od2hqk6RSS'*48}}c$r(mm9 y)a-88BBA)*[-A)AOA&&Bb#F+''';w+??''' AtVY D D D D Fr r c |d}|dd\}} d| } t| |} |dd} d| D} t| |}|| gz}t|}t|}d}t | | gz}t|t|}}t ||dzD]}|||kr||}t ||dzD] }||z||< t ||||||||dt|||||||D]5}|}||}|d vrt||||#t||||6|S) uC 绘制带有控制位的门 Args: ax (Axes): 绘图对象 gate (tuple): 门信息，带有门名字、目标位置以及控制位置 labels (list): 里面元素都是字符串，列举出每一个比特的标签 gate_grid_index (list): 每一个比特位，对应的起始索引值（横向） wire_grid (np.array): 纵向位置 plot_params (dict): 基本参数信息 measured (dict, optional): 测量位置信息 Returns: list: 跟新后的每一个比特位对应的起始索引值（横向） r%Nrrcg|]}d|S)r).0ts r z&draw_with_controls..ps111QQ111r rr$#7A56D0SWAP) rget_flipped_indicesr)r(listr*liner+swapxcdot)rr rrr r!rr%rtargetsr target_indexcontrols_indexcontrolscontrol_indices gate_indicesmin_wiremax_wiremax_coltarget_contrl_indexr-r.pcir,ys r r'r'[s  E8LD '^^F$VV44L!""XN11.111H)(F;;O"l^3L<  H<  HG~..':233S9L5M5MyI 9i!m , ,)) 1  ' '%a(G 9i!m , ,--$u_Wgy2Ih4GV_```GT69kBBB%%  bM 8   "Qq % % % % Aa $ $ $ $ r r,c |d}|dd\}}t|trdt|krd|d} d|d} t| |} t| |} || } || }|dvrd|dd |ddd }n |d krd }n|}t |||z ||z| |||dSd|}t||}||}|d vrt ||||n]|dvrt ||||nF|dvrt||||n/|dvrt|||||dnt|||||ddS)uw 绘制目标位信息 Args: ax (Axes): 绘图对象 x (float): 横坐标位置信息 gate (tuple): 门信息，带有门名字、目标位置以及控制位置 labels (list): 里面元素都是字符串，列举出每一个比特的标签 wire_grid (np.array): 纵向位置 plot_params (dict): 基本参数信息 rectangle_deltaNrrrr$)RXXRYYRZZ$z_{z}$ISWAPiSWAP)CXCCX)CZr7)RXRYRZT)box) rrr&r rectangleoplusr=r< rotate_axistext)rr,r rr r!rLrrtarget1target2 target_index1 target_index2y1y2textstrr?rJs r r+r+s""34Orr(KD&%   F  &6!9&&G&6!9&&G-gv>>M-gv>>M=)B=)B,,,,*.q'''4888<! b!o-q?/BBGU` a a a F &]]F$VV44L,A | b!Q $$$$  RA{####    b!Q $$$$ # # #B1dKT::::: RAt[d3333 Fr x1x2rbrcrdc |d}||kr||}}||kr||}}|d}|d} ||z } ||z} ||z } | | z } tj|| f| | dddd| }||tj}|d }|||f|ddd | d }|||||dz z|d dd d ||||f|ddd | d }|||||dz z|ddd d |d|krd}|||z| | dz z|dd d |dS)u 绘制RXX, RYY, RZZ, ISWAP等用矩形来表示的门 Args: ax (Axes): 绘图对象 x1 (float): 矩形左下角横坐标 x2 (float): 矩形右上角横坐标 y1 (float): 矩形左下角纵坐标 y2 (float): 矩形右上角纵坐标 textstr (str): 在矩形中需要写入的内容 plot_params (dict): 基本参数信息 rLfontsize linewidthzround,pad=0.09r6z#E1BEE7r)boxstyleecfczorderlwcontrol_radiusTrkrlfillrnrmz$1$centercolorhavasizez$0$rRg&@N)patchesFancyBboxPatch add_patchCircler])rrerfrbrcrdr!rLrhriy1_newy2_newwidthheightrZr{rocs r rZrZs""34O BwwRB BwwRB:&HK(I / !F / !F GE f_F&F|UFM]bkpyCDIRSSSILL ^F !12NBxI$9Q @ @ @ALLOOOGGB1$ $b%yXRZaiGjjjBxI$9Q @ @ @ALLOOOGGB1$ $b%yXRZaiGjjj'GGB &6A:"5wiT\aipxGyyy Fr #50C1E9 linecolorcztj}|||f||f||d}||dS)u 绘制直线 Args: ax (Axes): 绘图对象 x1 (float): 线段第一个点的横坐标 x2 (float): 线段第二个点的横坐标 y1 (float): 线段第一个点的纵坐标 y2 (float): 线段第二个点的纵坐标 plot_params (dict): 基本参数信息 linecolor (str, optional): 线段的颜色，默认值是'#50C1E9' ri)rtrnN)linesLine2Dadd_line) rrerfrbrcr!rrr;s r r;r;sO\F 62r(RH;{3 5 5 5DKKr rJrYc l|d}|d}|d}|rtddd|d} ntdd } d |d d |d d }tj||z ||z fd|zd|zddd|ddd } || ||||ddd| |dS)ut 主要是绘制RX, RY, RZ Args: ax (Axes): 绘图对象 x (float): box中写入文字的横坐标 y (float): box中写入文字的纵坐标 textstr (str): 在box中需要写入的内容 plot_params (dict): 基本参数信息 box (bool, optional): 主要是决定是否需要重新设置bbox，默认值是False rirhbox_padrTz round,pad=0.5)rkrlrqrnrjFr)rqrnrP_r$rround,pad=0.08g?) xyrr~rkrlrqrnrjrmalphawrr)rtrurvbboxrwN)dictrxryrzr]) rr,rJrdr!rYrirhrr targetboxs r r\r\sK(I:&H)$G $yYTiRabbb####AJJJ 3G&1w;G *DQQX[`adk`kpyHOSXal|EFNQRRRILLGGAqsh((GSSS Fr r textcolorc .|d}|d}|d} |dr d|dz}tj|| z || z fd| zd| zddd |d d } || |||||d d | dS)u 绘制一般的单门，如H, X, Y, Z等 Args: ax (Axes): 绘图对象 x (float): box中写入文字的横坐标 y (float): box中写入文字的纵坐标 textstr (str): 在box中需要写入的内容 plot_params (dict): 基本参数信息 textcolor (str, optional): 默认值是w，对应的文字颜色 box (bool, optional): 主要是决定是否需要重新设置bbox，默认值是False rirhrDGz $%s^\dagger$rrrTr) rrr~rkrlrqrnrjrmrrrsN)endswithrxryrzr]) rr,rJrdr!rrYrirhrrs r r]r] sK(I:&H)$G /!GAJ.&1w;G *DQQX[`adk`kpyHOSXal|EFGGGILLGGAq'xH8GTTT Fr c tj}|d}|d}|||f|ddd|}||t|||||z ||z|dt|||z ||z|||ddS)u 绘制CX和CCX这两个门，主要是解决直和那个符号 Args: ax (Axes): 绘图对象 x (float): 对应的圆心横坐标 y (float): 对应的圆心纵坐标 plot_params (dict): 基本参数信息 not_radiusrir6F)rkrlrqrnN)rxr{rzr;)rr,rJr!r{rrirs r r[r['s^F\*JK(I1vzi%I 7 7 7ALLOOOQ1z>1z>; JJJQ^Q^Q; JJJ Fr r6dotcolorc tj}|d}|d}|d}|||f||z||d|d} || dS)u! 绘制控制位那个点 Args: ax (Axes): 绘图对象 x (float): 对应的圆心横坐标 y (float): 对应的圆心纵坐标 plot_params (dict): 基本参数信息 dotcolor (str, optional): 设置点的颜色，默认值是'#7A56D0'. ror%riTrrpN)rxr{rz) rr,rJr!rr{ror%rirs r r=r=:so^F !12N  EK(I1v~e+ t ! E E EALLOOO Fr c |d}t|||z ||z||z ||z|dt|||z ||z||z||z |ddS)u 绘制交换门 Args: ax (Axes): 绘图对象 x (float): 绘制❌中心位置的横坐标 y (float): 绘制❌中心位置的纵坐标 plot_params (dict): 基本参数信息 swap_deltar6)rN)r;)rr,rJr!ds r r<r<Msm L!AQqS!A#qsAaC BBBBQqS!A#qsAaC BBBB Fr nqng gate_gridc|d}tj||z||zfdd}|dddd}|d|z}||d|z |d |z||d|z |d |z|d ||fS) u@ 设置图形的基本信息 Args: nq (int): 比特数 ng (int): 门序列列数，主要是设置整个图的宽度 gate_grid (np.array): 整个图的所有点的横坐标 wire_grid (np.array): 整个图的所有点的纵坐标 plot_params (dict): 基本参数信息 r%r)figsize facecolor edgecolorr$T)frameong?rr#equal)pltfigure add_subplot set_axis_offset_xlimset_ylim set_aspect) rrrr r!r%figroffsets r setup_figurer[s  E *eR%Z(   C Aq . .BOO YFKK ! v%y}v'=>>>KK ! v%y}v'=>>>MM' r6Mr c |d}t|D]5}t||d|z |d|z||||||6dS)uy 绘制线路图中横线 Args: ax (Axes): 绘图对象 nq (int): 比特数 gate_grid (np.array): 整个图的所有点的横坐标 wire_grid (np.array): 整个图的所有点的纵坐标 plot_params (dict): 基本参数信息 linecolor (str): 线段的颜色 measured (dict, optional): 测量门位置信息 r%rr#N)r*r;) rrrr r!rrr%rs r draw_wiresrtsd  E 2YYrr R1%y}u'c fd|DS)u 获取多个门位置的比特位索引值 Args: targets (list): 门序列，主要是用于处理多个控制位 labels (list): 里面元素都是字符串，列举出每一个比特的标签 Returns: list: 门序列中对应的比特位索引 c0g|]}t|Sr2)r)r3r4rs r r5z'get_flipped_indices..s$ : : :Q a ( ( : : :r r2)r>rs `r r9r9s ; : : :' : : ::r labelcB||vr||}|dSd||zSd|zS)u 绘制前面标签内容 Args: label (str): 在当前代码中比特位的标签 inits (dict, optional): 线路图中每一条线前面的标签与索引的关系 Returns: str: Latex字符串代码 Nz$q_%s|0\rangle$r2)rrss r rrs: ~~ %L 92%e 4 4  %%r )F)r)rF)r6)%matplotlib.pyplotpyplotrmatplotlib.patchesrxmatplotlib.linesrmatplotlib.axes._axesrnumpynpr:boolr rrarrayr/rr'floatr+strrZr;r\r]r[r=r<intrrrrr9rr2r r rs$$$$$$ &&&&&&  d T    2T$d2xzJO   $  $  t  T  RX  cg  rv  EI     DDF,,$,U,4,,Y[Ya,os,C,,,,\- 4- 5- u- T- RX- [_- - - - ^) ) %) E) e) ) s) X\) ) ) ) VDUu5dVY$  4 5 E 3 D d    0  D E U C T S Z^    4 T U e     &  D E U  s    &  T  U  e       CC28rxUY2y{  $ 3 28 rx UY eh sw    $ 4  D D BH bf ru    ( S       ; ;T ;D ; ; ; ;(*&&s&$&&&&&&r