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"""
Script to draw and generate quantum circuit images
"""
from qiskit import QuantumCircuit, ClassicalRegister
from qiskit.circuit import Parameter
from scipy.stats import unitary_group
####################################################
# Style
#####################################################
style = {
'backgroundcolor': 'white',
'barrierfacecolor': '#f6f6f6',
'dpi': 1000,
'creglinecolor': "#292c2e",
"displaycolor": {
"h": [
"#ff474c",
"#000000"
],
"cx": [
"#000000",
"#FFFFFF"
],
"rx": [
"#9a1543",
"#FFFFFF"
],
"ry": [
"#003366",
"#FFFFFF"
],
"rz": [
"#05697c",
"#FFFFFF"
],
"p": [
"#87CEEB",
"#000000"
],
"unitary": [
"#0a3463",
"#FFFFFF"
],
"measure": [
"#000000",
"#FFFFFF"
]
}
}
#####################################################
#####################################################
# Circuit
#####################################################
x = Parameter('x')
theta = Parameter('θ')
phi = Parameter('ϕ')
g = Parameter('g')
circuit = QuantumCircuit(4)
cr = ClassicalRegister(1, name='Z')
circuit.add_register(cr)
# Z Feature Map
circuit.h(0)
circuit.h(1)
circuit.h(2)
circuit.h(3)
circuit.p(2.0 * x, 0)
circuit.p(2.0 * theta, 1)
circuit.p(2.0 * phi, 2)
circuit.p(2.0 * g, 3)
circuit.barrier()
my_unitary_matrix = unitary_group.rvs(16)
circuit.unitary(my_unitary_matrix, [0, 1, 2, 3], label="Variational\nQuantum\nCircuit\n(VQC)")
circuit.barrier()
circuit.measure([0], cr)
circuit.draw(output='mpl', style=style, initial_state=True, filename="./docs/model_circuit.png")
#####################################################
# Ansatz 0
#####################################################
ansatz0 = QuantumCircuit(4)
x_0 = Parameter('x\u2080')
x_1 = Parameter('x\u2081')
theta = Parameter('θ\u2080')
phi = Parameter('ϕ\u2080')
g = Parameter('g\u2080')
ansatz0.rz(x_0, 0)
ansatz0.ry(theta, 1)
ansatz0.ry(phi, 2)
ansatz0.rx(g, 3)
ansatz0.cx(1, 2)
ansatz0.cx(2, 3)
ansatz0.cx(3, 0)
ansatz0.rz(x_1, 0)
ansatz0.draw(output='mpl', style=style, initial_state=True, filename="./docs/ansatz0.png")
#####################################################
# Ansatz 1
#####################################################
ansatz1 = QuantumCircuit(4)
ansatz1.rz(x_0, 0)
ansatz1.ry(theta, 1)
ansatz1.ry(phi, 2)
ansatz1.rx(g, 3)
ansatz1.cx(3, 2)
ansatz1.cx(2, 1)
ansatz1.cx(1, 0)
ansatz1.rz(x_1, 0)
ansatz1.draw(output='mpl', style=style, initial_state=True, filename="./docs/ansatz1.png")
#####################################################
# Ansatz 2
#####################################################
ansatz2 = QuantumCircuit(4)
ansatz2.rz(x_0, 0)
ansatz2.ry(theta, 1)
ansatz2.ry(phi, 2)
ansatz2.rx(g, 3)
ansatz2.cx(1, 3)
ansatz2.cx(3, 2)
ansatz2.cx(2, 0)
ansatz2.rz(x_1, 0)
ansatz2.draw(output='mpl', style=style, initial_state=True, filename="./docs/ansatz2.png")