Таблиця можливостей OpenQASM 3

Нижче наведено список мовних можливостей OpenQASM 3.

Для більш детальної інформації про ці можливості дивись OpenQASM 3.X Live Specification.

Ключ:

• ❌ Не підтримується
• 🟡 Часткова підтримка
• ✅ Підтримується

Значення позначки "підтримується" залежить від стовпця:

• Qiskit SDK: Можливість може бути розібрана за допомогою qiskit.qasm3.loads (з використанням розширення qiskit-qasm3-import), представлена у QuantumCircuit, та експортована в OpenQASM 3 за допомогою qiskit.qasm3.dumps.

• IBM Qiskit Runtime: Circuit, що містить відповідну можливість Qiskit, може бути успішно виконаний на апаратному забезпеченні через IBM® Qiskit Runtime.

Значення "часткова підтримка" зазвичай залежить від пов'язаних приміток.

примітка

Найпоширеніший спосіб подання Circuit до IBM Qiskit Runtime — це створення Circuit у Python-інтерфейсі Qiskit SDK. Circuit, створені та подані таким чином, не потребують завантаження з файлів OpenQASM 3 у Qiskit SDK.

Якщо ти не використовуєш OpenQASM 3 безпосередньо, ти можеш спокійно використовувати можливості, які підтримуються для представлення у Qiskit SDK, експорту в OpenQASM 3 та подання до IBM Qiskit Runtime. Це включає можливості, які не можуть бути завантажені Qiskit SDK з OpenQASM 3.

Можливість OpenQASM 3	Можливість Qiskit SDK	Qiskit SDK	IBM Qiskit Runtime	Примітки
comments		✅	✅	1
QASM vstring		✅	✅	1
include		🟡	❌	1, 7
unicode names		✅	✅
qubit	Qubit та QuantumRegister	✅	🟡	2
bit	Clbit та ClassicalRegister	✅	✅	3
bool	expr.Var та класичні вирази	🟡	✅	4
int		❌	✅	4
uint	expr.Var та класичні вирази	🟡	✅	4
float	expr.Var та класичні вирази	🟡	🟡	4
angle	Неявно, як параметри Gate	❌	🟡	4
complex		❌	❌	4
const		❌	❌	4
pi/π/tau/τ/euler/ℇ	Згортається в параметри Gate	✅	✅
Aliasing: let	Квантові та класичні регістри	🟡	❌	5
register concatenation	Квантові та класичні регістри	🟡	❌	5
casting	expr.Cast класичні вирази	🟡	🟡	4
duration		❌	❌
durationof		❌	❌
ns/µs/us/ms/s/dt	Тривалості delay та box	✅	✅	6
stretch	expr.Stretch	🟡	🟡	4, 6
delay	Delay/QuantumCircuit.delay	✅	✅	6
barrier	Barrier/QuantumCircuit.barrier	✅	✅
box	BoxOp/QuantumCircuit.box	✅	❌	6
Built-in U	UGate/QuantumCircuit.u	✅	✅
gate		🟡	🟡	7
gphase	QuantumCircuit.global_phase	🟡	❌	7
ctrl @/ negctrl @	AnnotatedOperation	🟡	❌	7
inv @	AnnotatedOperation	🟡	❌	7
pow(k) @	AnnotatedOperation	🟡	❌	7
reset	Reset/QuantumCircuit.reset	✅	✅
measure	Measure/QuantumCircuit.measure	✅	✅
bit operations		🟡	✅	4
boolean operations		🟡	✅	4
arithmetic expressions		🟡	🟡	4
comparisons		🟡	✅	4
if	QuantumCircuit.if_test	✅	✅	8
else	QuantumCircuit.if_test	✅	✅	8
else if	QuantumCircuit.if_test	✅	❌	8
for loops	QuantumCircuit.for_loop	🟡	❌	8
while loops	QuantumCircuit.while_loop	✅	❌	8
continue	QuantumCircuit.continue_loop	🟡	❌	8
break	QuantumCircuit.break_loop	🟡	❌	8
return		❌	❌
extern		❌	❌
def subroutines (classical)		❌	❌
def subroutines (quantum)		❌	❌
input	QuantumCircuit.add_input	✅	🟡	4, 9
output		❌	❌

Примітки

1. Ці можливості програми OpenQASM 3 не впливають на виконання, і Qiskit видаляє їх під час розбору файлів. Файли, що їх використовують, можуть бути подані, але вони не матимуть ефекту. Для файлів include наразі stdgates.inc підтримується як вхідні дані для Qiskit, а виконання на Backend завжди вимагає, щоб Circuit були скомпільовані до архітектури набору інструкцій (ISA) Backend, де файли include не мають значення.

2. Qiskit SDK підтримує розбір та експорт файлів OpenQASM 3 з будь-якими оголошеннями qubit. Для виконання на апаратному забезпеченні дійсними є лише Circuit, визначені через апаратні Qubit (наприклад, $0). Qiskit SDK автоматично виводить OpenQASM 3 з використанням підтримуваних ідентифікаторів апаратних Qubit, якщо Circuit був транспільований для Backend з інформацією про розміщення.

3. Оголошення змінних типів bit та bit[n] у Qiskit SDK відповідають оголошенням Clbit та ClassicalRegister.

4. Станом на липень 2025 року Qiskit SDK може представляти локальні змінні обмеженого набору типів, може представляти багато операцій часу виконання над цими об'єктами та підтримує їх експорт в OpenQASM 3. Однак Qiskit SDK (через qiskit-qasm3-import v0.6.0) не підтримує розбір файлів OpenQASM 3, що містять оголошення змінних, і має дуже обмежену підтримку розбору виразів змінних. Загалом, більшість того, що Qiskit може представити у своїй системі виразів, може бути виконано на відповідному апаратному забезпеченні для динамічних Circuit, навіть якщо вираз ще не може бути розібраний Qiskit SDK. Дивись документацію Qiskit по модулю qiskit.circuit.classical для найактуальнішої інформації.

5. Qiskit SDK може представляти псевдоніми регістрів як для квантових, так і для класичних регістрів, але використання псевдонімів класичних регістрів настійливо не рекомендується. Більшість виразів над класичними регістрами не працюють з псевдонімами, і класичні регістри з псевдонімами не підтримуються для виконання на апаратному забезпеченні. Парсер OpenQASM 3 у Qiskit може розв'язувати оператори псевдонімів let, які прив'язують результат конкатенації регістрів.

6. Qiskit SDK підтримує явні затримки через QuantumCircuit.delay, а Circuit boxes (QuantumCircuit.box) також можуть мати явні тривалості. Ці тривалості можуть включати класичні вирази змінних stretch. Qiskit SDK (станом на липень 2025 року через qiskit-qasm3-import v0.6.0) не підтримує розбір оголошень типу duration або типу stretch з файлів OpenQASM 3. Апаратне забезпечення має обмежену підтримку тривалостей із stretch.

7. Circuit повинні бути транспільовані до ISA Backend для запуску на апаратному забезпеченні IBM. Це виключає користувацькі визначення gate та конструкції вищого рівня, такі як модифікатори Gate (наприклад, inv @), з безпосереднього виконання на апаратному забезпеченні, але процес transpile перетворює їх у дійсні ISA Circuit. Qiskit SDK (станом на липень 2025 року через qiskit-qasm3-import v0.6.0) буде негайно обчислювати модифікатори Gate під час розбору, тому вони не будуть видимі у результуючому QuantumCircuit, що потенційно впливає на продуктивність.

8. Qiskit SDK може представляти структурований потік керування та експортувати його в OpenQASM 3. Оператори continue та break технічно можуть бути представлені Qiskit, але мають погану підтримку навіть у межах Qiskit SDK. Цикли for у Qiskit v2.1.0 мають погану підтримку. Вкладений потік керування (наприклад, if всередині іншого if або оператор else if) не підходить для виконання на апаратному забезпеченні.

9. Qiskit SDK підтримує оголошення будь-якого підтримуваного класичного типу як змінної input для Circuit. Такі змінні наразі не підходять для виконання на апаратному забезпеченні та не можуть бути завантажені імпортером OpenQASM 3 у Qiskit. Незв'язані об'єкти Parameter, присутні у QuantumCircuit, експортуються як змінні input float[64]. Певні параметри конфігурації часу виконання можуть дозволити виконання таких Circuit на деяких Backend.

Наступні кроки

Рекомендації

• Дізнайся, як генерувати код OpenQASM за допомогою IBM Quantum Composer.
• Дивись довідку OpenQASM 3 Qiskit API.
• Дивись довідку OpenQASM 2 Qiskit API.
• Ознайомся з темою Перевірка програми.
• Відвідай OpenQASM Live Specification.