primitives

# Qiskit 原语 (Primitives) 原语是执行量子电路的基本构建块。Qiskit 提供两个主要原语：**Sampler**（用于测量位串）和 **Estimator**（用于计算期望值）。 ## 原语类型 ### Sampler (采样器) 计算量子电路中位串的概率或准概率。当您需要以下内容时使用： - 测量结果 - 输出概率分布 - 从量子态进行采样 ### Estimator (估计器) 计算量子电路可观测量的期望值。当您需要以下内容时使用： - 能量计算 - 可观测量测量 - 变分算法优化 ## V2 接口（当前标准） Qiskit 使用 V2 原语 (BaseSamplerV2, BaseEstimatorV2) 作为当前标准。V1 原语已过时。 ## Sampler 原语 ### StatevectorSampler (本地模拟) python from qiskit import QuantumCircuit from qiskit.primitives import StatevectorSampler # 创建电路 qc = QuantumCircuit(2) qc.h(0) qc.cx(0, 1) qc.measure_all() # 使用 Sampler 运行 sampler = StatevectorSampler() result = sampler.run([qc], shots=1024).result() # 访问结果 counts = result[0].data.meas.get_counts() print(counts) # 例如：{'00': 523, '11': 501} ### 多个电路 python qc1 = QuantumCircuit(2) qc1.h(0) qc1.measure_all() qc2 = QuantumCircuit(2) qc2.x(0) qc2.measure_all() # 运行多个电路 sampler = StatevectorSampler() job = sampler.run([qc1, qc2], shots=1000) results = job.result() # 访问单个结果 counts1 = results[0].data.meas.get_counts() counts2 = results[1].data.meas.get_counts() ### 使用参数 python from qiskit.circuit import Parameter theta = Parameter('θ') qc = QuantumCircuit(1) qc.ry(theta, 0) qc.measure_all() # 使用参数值运行 sampler = StatevectorSampler() param_values = [[0], [np.pi/4], [np.pi/2]] result = sampler.run([(qc, param_values)], shots=1024).result() ## Estimator 原语 ### StatevectorEstimator (本地模拟) python from qiskit import QuantumCircuit from qiskit.primitives import StatevectorEstimator from qiskit.quantum_info import SparsePauliOp # 创建不带测量的电路 qc = QuantumCircuit(2) qc.h(0) qc.cx(0, 1) # 定义可观测量 observable = SparsePauliOp(["ZZ", "XX"]) # 运行 Estimator estimator = StatevectorEstimator() result = estimator.run([(qc, observable)]).result() # 访问期望值 exp_value = result[0].data.evs print(f"期望值: {exp_value}") ##