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// File: config_cc_s17_direct_iq.json.in
// notes: requires OpenQL >= 0.10.2
// see https://openql.readthedocs.io/en/latest/gen/reference_architectures.html#qutech-central-controller for documentation of this file
// author: Wouter Vlothuizen e.a.
{
"eqasm_compiler" : "cc",
"hardware_settings": {
"qubit_number": 17,
"creg_number": 32,
"breg_number": 32,
"cycle_time" : 20, // in [ns]
"eqasm_backend_cc": {
// Instruments used in this setup, their configuration and connectivity.
"instruments": [
// readout.
{
"name": "ro_0",
"qubits": [[1], [4], [5], [8], [10], [7], [11], [14], [15]],
"signal_type": "measure",
"ref_instrument_definition": "zi-uhfqa",
"ref_control_mode": "uhfqa-9ch",
"controller": {
"name": "cc",
"slot": 2,
"io_module": "CC-CONN-DIO"
}
},
{
"name": "ro_1",
"qubits": [[0], [2], [3], [6], [9], [12], [], [], []],
"signal_type": "measure",
"ref_instrument_definition": "zi-uhfqa",
"ref_control_mode": "uhfqa-9ch",
"controller": {
"name": "cc",
"slot": 4,
"io_module": "CC-CONN-DIO"
}
},
{
"name": "ro_2",
"qubits": [[13], [16], [], [], [], [], [], [], []],
"signal_type": "measure",
"ref_instrument_definition": "zi-uhfqa",
"ref_control_mode": "uhfqa-9ch",
"controller": {
"name": "cc",
"slot": 5,
"io_module": "CC-CONN-DIO"
}
},
// microwave.
{
"name": "mw_0",
"qubits": [ // data qubits:
[8],
[9],
[14],
[15]
],
"signal_type": "mw",
"ref_instrument_definition": "zi-hdawg",
"ref_control_mode": "awg8-mw-direct-iq",
"controller": {
"name": "cc",
"slot": 0,
"io_module": "CC-CONN-DIO-DIFF"
}
},
{
"name": "mw_1",
"qubits": [ // ancilla qubits:
[11],
[10],
[12],
[]
],
"signal_type": "mw",
"ref_instrument_definition": "zi-hdawg",
"ref_control_mode": "awg8-mw-direct-iq",
"controller": {
"name": "cc",
"slot": 1,
"io_module": "CC-CONN-DIO-DIFF"
}
},
{
"name": "mw_2",
"qubits": [ // data qubits:
[0],
[1],
[2],
[3]
],
"signal_type": "mw",
"ref_instrument_definition": "zi-hdawg",
"ref_control_mode": "awg8-mw-direct-iq",
"controller": {
"name": "cc",
"slot": 6,
"io_module": "CC-CONN-DIO-DIFF"
}
},
{
"name": "mw_3",
"qubits": [ // ancilla qubits:
[4],
[5],
[6],
[7]
],
"signal_type": "mw",
"ref_instrument_definition": "zi-hdawg",
"ref_control_mode": "awg8-mw-direct-iq",
"controller": {
"name": "cc",
"slot": 7,
"io_module": "CC-CONN-DIO-DIFF"
}
},
{
"name": "mw_4",
"qubits": [ // ancilla qubits:
[13],
[16],
[],
[]
],
"signal_type": "mw",
"ref_instrument_definition": "zi-hdawg",
"ref_control_mode": "awg8-mw-direct-iq",
"controller": {
"name": "cc",
"slot": 8,
"io_module": "CC-CONN-DIO-DIFF"
}
},
// flux
{
"name": "flux_0",
"qubits": [[8], [9], [10], [11], [12], [13], [14], [15]],
"signal_type": "flux",
"ref_instrument_definition": "zi-hdawg",
"ref_control_mode": "awg8-flux",
"controller": {
"name": "cc",
"slot": 3,
"io_module": "CC-CONN-DIO-DIFF"
}
},
{
"name": "flux_1",
"qubits": [[0], [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]],
"signal_type": "flux",
"ref_instrument_definition": "zi-hdawg",
"ref_control_mode": "awg8-flux",
"controller": {
"name": "cc",
"slot": 9,
"io_module": "CC-CONN-DIO-DIFF"
}
},
{
"name": "flux_2",
"qubits": [[16], [], [], [], [], [], [], []],
"signal_type": "flux",
"ref_instrument_definition": "zi-hdawg",
"ref_control_mode": "awg8-flux",
"controller": {
"name": "cc",
"slot": 10,
"io_module": "CC-CONN-DIO-DIFF"
}
}
], // instruments
#include "common_eqasm_backend_cc.json.in"
} // eqasm_backend_cc
}, // hardware_settings
"gate_decomposition": {
#include "common_gate_decomposition.json.in"
// NB: is is not possible to decompose 'new style' decompositions into these 'legacy'
// decompositions. Trying so will result in: "the duration of the schedule of the decomposition
// (18446744073709551615) cannot be longer than the duration of the to-be-decomposed instruction (2)"
// Since this is not easily solved and the new system is far better anyway (although slightly more verbose)
// we won't solve that.
// ,
// gate decompositions for S17, using new CZ helpers
// "cz q8,q10": ["_cz_sw_ne_park q8,q10,q11"],
// "cz q10,q8": ["_cz_sw_ne_park q8,q10,q11"],
// "cz q8,q11": ["_cz_se_nw_park q8,q11,q10"],
// "cz q11,q8": ["_cz_se_nw_park q8,q11,q10"],
// "cz q11,q14": ["_cz_sw_ne_park q11,q14,q15"],
// "cz q14,q11": ["_cz_sw_ne_park q11,q14,q15"],
// "cz q10,q14": ["_cz_se_nw q10,q14"],
// "cz q14,q10": ["_cz_se_nw q10,q14"],
// "cz q9,q11": ["_cz_sw_ne_park q9,q11,q12"],
// "cz q11,q9": ["_cz_sw_ne_park q9,q11,q12"],
// "cz q9,q12": ["_cz_se_nw_park q9,q12,q11"],
// "cz q12,q9": ["_cz_se_nw_park q9,q12,q11"],
// "cz q11,q15": ["_cz_se_nw_park q11,q15,q14"],
// "cz q15,q11": ["_cz_se_nw_park q11,q15,q14"],
// "cz q12,q15": ["_cz_sw_ne q12,q15"],
// "cz q15,q12": ["_cz_sw_ne q12,q15"]
// FIXME: "flux_dance_*" ripped from config_cc_s17_direct_iq.json.in:
// - changed "-" to "_" because of new naming conventions
// - cleanup/rewrite along lines of new CZ helpers
// - disabled because target instructions must exist
// 2. flux-dance with hard-coded CZ gates in parallel.
// Qubits are ordered in sf_cz target, control.
// FIXME: test for Hani
// "flux_dance_1 q0": ["barrier q3, q5, q16, q8, q11, q2, q1, q10, q14, q6",
// "sf_cz_ne q3", "sf_cz_sw q5", "sf_cz_sw q16", "sf_cz_ne q8", "sf_cz_ne q11", "sf_cz_sw q2",
// "sf_park q1", "sf_park q10", "sf_park q14","sf_park q6",
// "barrier q3, q5, q16, q8, q11, q2, q1, q10, q14, q6"]
// "flux_dance_1 q0": ["barrier q3, q5, q16, q8, q11, q2, q1, q10, q14, q6",
// "sf_cz_ne q3", "sf_cz_sw q5", "sf_cz_sw q16", "sf_cz_ne q8", "sf_cz_ne q11", "sf_cz_sw q2",
// "sf_park q1", "sf_park q10", "sf_park q14","sf_park q6",
// "barrier q3, q5, q16, q8, q11, q2, q1, q10, q14, q6"],
//
//
// "flux_dance_2 q0": ["barrier q3, q1, q13, q8, q11, q6, q5, q10, q7, q2",
// "sf_cz_nw q3", "sf_cz_se q1", "sf_cz_se q13", "sf_cz_nw q8", "sf_cz_nw q11", "sf_cz_se q6",
// "sf_park q5", "sf_park q10", "sf_park q7","sf_park q2",
// "barrier q3, q1, q13, q8, q11, q6, q5, q10, q7, q2"],
//
// "flux_dance_3 q0": ["barrier q9, q4, q13, q3, q8, q0, q5, q10, q7, q2",
// "sf_cz_se q9", "sf_cz_nw q4", "sf_cz_nw q13", "sf_cz_se q3", "sf_cz_se q8", "sf_cz_nw q0",
// "sf_park q5", "sf_park q10", "sf_park q7","sf_park q2",
// "barrier q9, q4, q13, q3, q8, q0, q5, q10, q7, q2"],
//
// "flux_dance_4 q0": ["barrier q9, q5, q15, q3, q8, q2, q4, q12, q7, q0",
// "sf_cz_sw q9", "sf_cz_ne q5", "sf_cz_ne q15", "sf_cz_sw q3", "sf_cz_sw q8", "sf_cz_ne q2",
// "sf_park q4", "sf_park q12", "sf_park q7","sf_park q0",
// "barrier q9, q5, q15, q3, q8, q2, q4, q12, q7, q0"],
//
// "flux_dance_5 q0": ["barrier q12, q1, q13, q7, q10, q4, q8, q3, q5",
// "sf_cz_ne q12", "sf_cz_sw q1", "sf_cz_sw q13", "sf_cz_ne q7", "sf_cz_ne q10", "sf_cz_sw q4",
// "sf_park q8", "sf_park q3", "sf_park q5",
// "barrier q12, q1, q13, q7, q10, q4, q8, q3, q5"],
//
// "flux_dance_6 q0": ["barrier q15, q12, q7, q2, q16, q10, q8, q3, q6, q14",
// "sf_cz_nw q15", "sf_cz_se q12", "sf_cz_se q7", "sf_cz_nw q2", "sf_cz_nw q16", "sf_cz_se q10",
// "sf_park q8", "sf_park q3", "sf_park q6", "sf_park q14",
// "barrier q15, q12, q7, q2, q16, q10, q8, q3, q6, q14"],
//
// "flux_dance_7 q0": ["barrier q15, q7, q10, q5, q16, q14, q8, q3, q4, q12",
// "sf_cz_se q15", "sf_cz_nw q7", "sf_cz_nw q10", "sf_cz_se q5", "sf_cz_se q16", "sf_cz_nw q14",
// "sf_park q8", "sf_park q3", "sf_park q4", "sf_park q12",
// "barrier q15, q7, q10, q5, q16, q14, q8, q3, q4, q12"],
//
// "flux_dance_8 q0": ["barrier q7, q6, q13, q10, q14, q0, q8, q3, q2",
// "sf_cz_sw q7", "sf_cz_ne q6", "sf_cz_ne q13", "sf_cz_sw q10", "sf_cz_sw q14", "sf_cz_ne q0",
// "sf_park q8", "sf_park q3", "sf_park q2",
// "barrier q7, q6, q13, q10, q14, q0, q8, q3, q2"],
//
//
// // // // Qubits are ordered in sf_cz target, control.
// "flux_dance_1_refocus q0": ["barrier q3, q5, q16, q8, q11, q2, q1, q10, q14, q6, q0, q7, q15, q13, q12, q4, q9",
// "sf_cz_ne q3", "sf_cz_sw q5","sf_cz_sw q16", "sf_cz_ne q8", "sf_cz_ne q11", "sf_cz_sw q2",
// "sf_park q1", "sf_park q10", "sf_park q14","sf_park q6",
// "cw_01 q0", "cw_01 q15", "cw_01 q13", "cw_01 q4", "cw_01 q9",
// "cw_27 q0", "cw_27 q15", "cw_27 q13", "cw_27 q4", "cw_27 q9",
// "barrier q3, q5, q16, q8, q11, q2, q1, q10, q14, q6, q0, q7, q15, q13, q12, q4, q9"],
//
// "flux_dance_2_refocus q0": ["barrier q3, q1, q13, q8, q11, q6, q5, q10, q7, q2, q15, q4, q0, q9, q12, q16, q14",
// "sf_cz_nw q3", "sf_cz_se q1","sf_cz_se q13", "sf_cz_nw q8", "sf_cz_nw q11", "sf_cz_se q6",
// "sf_park q5", "sf_park q10", "sf_park q7"," q2",
// "cw_01 q15", "cw_01 q4", "cw_01 q0", "cw_01 q9", "cw_01 q16",
// "cw_27 q15", "cw_27 q4", "cw_27 q0", "cw_27 q9", "cw_27 q16",
// "barrier q3, q1, q13, q8, q11, q6, q5, q10, q7, q2, q15, q4, q0, q9, q12, q16, q14"],
//
// "flux_dance_3_refocus q0": ["barrier q9, q4, q13, q3, q8, q0, q5, q10, q7, q2, q14, q16, q1, q12, q15, q6, q11",
// "sf_cz_se q9", "sf_cz_nw q4","sf_cz_nw q13", "sf_cz_se q3", "sf_cz_se q8", "sf_cz_nw q0",
// "sf_park q5", "sf_park q10", "sf_park q7","sf_park q2",
// "cw_01 q16", "cw_01 q1", "cw_01 q15", "cw_01 q6", "cw_01 q11",
// "cw_27 q16", "cw_27 q1", "cw_27 q15", "cw_27 q6", "cw_27 q11",
// "barrier q9, q4, q13, q3, q8, q0, q5, q10, q7, q2, q14, q16, q1, q12, q15, q6, q11"],
//
// "flux_dance_4_refocus q0": ["barrier q9, q5, q15, q3, q8, q2, q4, q12, q7, q0, q1, q10, q16, q13, q14, q11, q6",
// "sf_cz_sw q9", "sf_cz_ne q5", "sf_cz_ne q15", "sf_cz_sw q3", "sf_cz_sw q8", "sf_cz_ne q2",
// "sf_park q4", "sf_park q12", "sf_park q7","sf_park q0",
// "cw_01 q1", "cw_01 q16", "cw_01 q13", "cw_01 q11", "cw_01 q6",
// "cw_27 q1", "cw_27 q16", "cw_27 q13", "cw_27 q11", "cw_27 q6",
// "barrier q9, q5, q15, q3, q8, q2, q4, q12, q7, q0, q1, q10, q16, q13, q14, q11, q6"],
//
// "flux_dance_5_refocus q0": ["barrier q9, q5, q15, q3, q8, q2, q4, q12, q7, q0, q1, q10, q16, q13, q14, q11, q6",
// "sf_cz_ne q12", "sf_cz_sw q1",
// "sf_cz_sw q13", "sf_cz_ne q7", "sf_cz_ne q10", "sf_cz_sw q4",
// "sf_park q8", "sf_park q3", "sf_park q5",
// "cw_01 q15", "cw_01 q6", "cw_01 q0", "cw_01 q2", "cw_01 q16",
// "cw_27 q15", "cw_27 q6", "cw_27 q0", "cw_27 q2", "cw_27 q16",
// "barrier q9, q5, q15, q3, q8, q2, q4, q12, q7, q0, q1, q10, q16, q13, q14, q11, q6"],
//
// "flux_dance_6_refocus q0": ["barrier q9, q5, q15, q3, q8, q2, q4, q12, q7, q0, q1, q10, q16, q13, q14, q11, q6",
// "sf_cz_nw q15", "sf_cz_se q12",
// "sf_cz_se q7", "sf_cz_nw q2", "sf_cz_nw q16", "sf_cz_se q10",
// "sf_park q8", "sf_park q3", "sf_park q6", "sf_park q14",
// "cw_01 q1", "cw_01 q5", "cw_01 q4", "cw_01 q13", "cw_01 q0",
// "cw_27 q1", "cw_27 q5", "cw_27 q4", "cw_27 q13", "cw_27 q0",
// "barrier q9, q5, q15, q3, q8, q2, q4, q12, q7, q0, q1, q10, q16, q13, q14, q11, q6"],
//
// "flux_dance_7_refocus q0": ["barrier q9, q5, q15, q3, q8, q2, q4, q12, q7, q0, q1, q10, q16, q13, q14, q11, q6",
// "sf_cz_se q15", "sf_cz_nw q7",
// "sf_cz_nw q10", "sf_cz_se q5", "sf_cz_se q16", "sf_cz_nw q14",
// "sf_park q8", "sf_park q3", "sf_park q4", "sf_park q12",
// "cw_01 q1", "cw_01 q13", "cw_01 q6", "cw_01 q2", "cw_01 q0",
// "cw_27 q1", "cw_27 q13", "cw_27 q6", "cw_27 q2", "cw_27 q0",
// "barrier q9, q5, q15, q3, q8, q2, q4, q12, q7, q0, q1, q10, q16, q13, q14, q11, q6"],
//
// "flux_dance_8_refocus q0": ["barrier q9, q5, q15, q3, q8, q2, q4, q12, q7, q0, q1, q10, q16, q13, q14, q11, q6",
// "sf_cz_sw q7", "sf_cz_ne q6",
// "sf_cz_ne q13", "sf_cz_sw q10", "sf_cz_sw q14", "sf_cz_ne q0",
// "sf_park q8", "sf_park q3", "sf_park q2",
// "cw_01 q1", "cw_01 q5", "cw_01 q4", "cw_01 q15", "cw_01 q16",
// "cw_27 q1", "cw_27 q5", "cw_27 q4", "cw_27 q15", "cw_27 q16",
// "barrier q9, q5, q15, q3, q8, q2, q4, q12, q7, q0, q1, q10, q16, q13, q14, q11, q6"]
}, // gate_decomposition
"instructions": {
#include "common_instructions.json.in"
,
//****************************************************************
// decompositions, new style, require OpenQL>=0.10.2
// see https://openql.readthedocs.io/en/latest/gen/reference_configuration.html#instructions-section
// Should be compatible with API, and cQASM1.2
//
// Note that for historical reasons, qubits referred to in the instruction name don't use "[]" (e.g. "q8"),
// whereas the decomposition/into key requires them (e.g. "q[8]"), because it uses cQASM syntax
//
// OpenQL>=0.10.3 allows automatic calculation of decomposition duration if duration=0 is specified
//****************************************************************
// was: "measure_fb %0": ["measure %0", "_wait_uhfqa %0", "_dist_dsm %0", "_wait_dsm %0"],
// "measure_fb": {
// "prototype": ["U:qubit", "U:bit"],
// "duration": 0,
// "decomposition": {
// "when": "pre-sched",
// "into": "measure op(0),op(1); _wait_uhfqa op(0); _dist_dsm op(0); _wait_dsm op(0)"
// }
// }
//,
// CZ decompositions for S17, using new CZ helpers
// Note the use of 'hierarchical gate decomposition' for every 2nd entry
"cz q8,q10": {
"prototype": ["Z:qubit", "Z:qubit"],
"duration": 0,
"decomposition": {
"when": "pre-sched",
"into": "_cz_sw_ne_park q[8],q[10],q[11]"
}
},
"cz q10,q8": {
"prototype": ["Z:qubit", "Z:qubit"],
"duration": 0,
"decomposition": {
"when": "pre-sched",
"into": "cz q[8],q[10]"
}
},
"cz q8,q11": {
"prototype": ["Z:qubit", "Z:qubit"],
"duration": 0,
"decomposition": {
"when": "pre-sched",
"into": "_cz_se_nw_park q[8],q[11],q[10]"
}
},
"cz q11,q8": {
"prototype": ["Z:qubit", "Z:qubit"],
"duration": 0,
"decomposition": {
"when": "pre-sched",
"into": "cz q[8],q[11]"
}
},
"cz q11,q14": {
"prototype": ["Z:qubit", "Z:qubit"],
"duration": 0,
"decomposition": {
"when": "pre-sched",
"into": "_cz_sw_ne_park q[11],q[14],q[15]"
}
},
"cz q14,q11": {
"prototype": ["Z:qubit", "Z:qubit"],
"duration": 0,
"decomposition": {
"when": "pre-sched",
"into": "cz q[11],q[14]"
}
},
"cz q10,q14": {
"prototype": ["Z:qubit", "Z:qubit"],
"duration": 0,
"decomposition": {
"when": "pre-sched",
"into": "_cz_se_nw q[10],q[14]"
}
},
"cz q14,q10": {
"prototype": ["Z:qubit", "Z:qubit"],
"duration": 0,
"decomposition": {
"when": "pre-sched",
"into": "cz q[10],q[14]"
}
},
"cz q9,q11": {
"prototype": ["Z:qubit", "Z:qubit"],
"duration": 0,
"decomposition": {
"when": "pre-sched",
"into": "_cz_sw_ne_park q[9],q[11],q[12]"
}
},
"cz q11,q9": {
"prototype": ["Z:qubit", "Z:qubit"],
"duration": 0,
"decomposition": {
"when": "pre-sched",
"into": "cz q[9],q[11]"
}
},
"cz q9,q12": {
"prototype": ["Z:qubit", "Z:qubit"],
"duration": 0,
"decomposition": {
"when": "pre-sched",
"into": "_cz_se_nw_park q[9],q[12],q[11]"
}
},
"cz q12,q9": {
"prototype": ["Z:qubit", "Z:qubit"],
"duration": 0,
"decomposition": {
"when": "pre-sched",
"into": "cz q[9],q[12]"
}
},
"cz q11,q15": {
"prototype": ["Z:qubit", "Z:qubit"],
"duration": 0,
"decomposition": {
"when": "pre-sched",
"into": "_cz_se_nw_park q[11],q[15],q[14]"
}
},
"cz q15,q11": {
"prototype": ["Z:qubit", "Z:qubit"],
"duration": 0,
"decomposition": {
"when": "pre-sched",
"into": "cz q[11],q[15]"
}
},
"cz q12,q15": {
"prototype": ["Z:qubit", "Z:qubit"],
"duration": 0,
"decomposition": {
"when": "pre-sched",
"into": "_cz_sw_ne q[12],q[15]"
}
},
"cz q15,q12": {
"prototype": ["Z:qubit", "Z:qubit"],
"duration": 0,
"decomposition": {
"when": "pre-sched",
"into": "cz q[12],q[15]"
}
},
// Hierarchical gate decompositions (test)
// Flux dance decompositions (test)
"_fluxdance_conflict": {
"prototype": [],
"duration": 0,
"decomposition": {
"when": "pre-sched",
"into": "{ cz q[8],q[10] | cz q[9],q[11] }" // FIXME: in custom instruction '_cz_sw_ne_park <Z:qubit> q[8], <Z:qubit> q[10], <I:qubit> q[11]': Signal conflict on instrument='flux_0', group=3, between '{type:idle_z,which:NE}' and '{type:park}'
}
},
"_fluxdance_1": {
"prototype": [],
"duration": 0,
"decomposition": {
"when": "pre-sched",
"into": "{ cz q[10],q[8] | cz q[9],q[12] }" // NB: both CZs park q[11]
}
},
// Refocussing (test)
// CZ with park and refocus
"__cz_sw_ne_park_refocus": {
"prototype": ["Z:qubit", "Z:qubit", "I:qubit"],
"duration": @FLUX_DURATION@,
"cc": {
"signal": [
{
"type": "flux",
"operand_idx": 0,
"value": { "type": "cz", "which": "SW" }
},
{
"type": "flux",
"operand_idx": 1,
"value": { "type": "idle_z", "which": "NE" }
},
{
"type": "flux",
"operand_idx": 2,
"value": { "type": "park" }
},
{
"type": "mw",
"operand_idx": 0,
"value": { "type": "cw_27"} // FIXME
}
],
"static_codeword_override": [3,1,5,27]
}
}
}, // instructions
#include "common_keys.json.in"
} // hardware_settings
}