IBM Q 5量子计算机允许的CNOT门

我尝试在IBM Q5计算机的IBM Q5计算机上进行一些简单的错误纠正协议的测试，但是正如我所看到的，不允许在量子位之间进行某些操作。

例如，不可能用第四量子位执行CNOT操作，或者当选择一个作为该操作的目标量子位时，不允许使用任何其他量子位作为控制量子位。

我一直在考虑一个事实，也许是由于这种计算机的物理实现，但是由于我对量子计算机的构造了解不多，所以我不知道这可能是原因。所以我想知道这是否是真正的问题，否则为什么不允许这些操作。

是的，物理实施是约束。如果查看处理器的图像，您会注意到量子位之间的连接。这使您了解如何在特定的量子位之间执行两个量子位门。

这是特内里费岛后端的文档。在底部标题为“两个Qubit门”的部分中，您可以阅读详细信息。此外，闸门的方向在日志文件中也有详细说明。

https://github.com/QISKit/qiskit-backend-information/tree/master/backends/tenerife/V1

五个qubit IBM设备具有“领结”架构，这意味着只能交互某些对qubit。这些显示在Andrew O的答案中。

这些成对的量子位之间可以执行的交互是具有特定方向的CNOT。但是，可以间接实现其他功能。

例如，要执行以q0为控制，q1为目标的CNOT，请使用

h q[0];
h q[1];
cx q[1], q[0];
h q[1];
h q[0];

可以在QASM编辑器中添加以上内容。或者，您也可以使用GUI进行相同的操作：这是在两个qubit之前和之后都有Hadamads的CNOT。Hadamards有效地反转了CNOT方向。