🗺️ plotly-coupling-map

量子コンピュータのカップリングマップを、Plotlyを使用してインタラクティブに可視化するPythonライブラリです。

🎬 デモ

こちら をご覧ください

✨ 特徴

• 🎯 インタラクティブな可視化: Plotlyを使用した、ズームやホバー情報表示が可能な動的なカップリングマップ
• 🎨 柔軟なカラーマップ: 量子ビットのプロパティ（忠実度、T1など）に応じて、カラーマップを変更可能
• 🔗 量子接続間ラベル: 2量子ゲートのプロパティを視覚的に表示
• ⚙️ 設定ファイル: 描画パラメータを外部ファイルで簡単にカスタマイズ

📦 インストール

📥 インストール方法

pip install git+https://github.com/tabae/plotly-coupling-map.git

🚀 使用方法

📝 基本的な使い方

from plotly_coupling_map import plotly_coupling_map

# 量子ビット定義
qubits = [0, 1, 2, 3]

# ノードの位置
node_positions = {
    0: (0, 0),
    1: (1, 0),
    2: (0, 1),
    3: (1, 1),
}

# エッジ（接続）
edges = [(0, 1), (0, 2), (1, 2), (2, 3)]

# ノードのプロパティ
node_props = {
    0: {"1q_fidelity": 0.998, "t1": 80, "t2": 70, "readout_error": 0.02},
    1: {"1q_fidelity": 0.997, "t1": 70, "t2": 60, "readout_error": 0.021},
    2: {"1q_fidelity": 0.996, "t1": 85, "t2": 75, "readout_error": 0.019},
    3: {"1q_fidelity": 0.995, "t1": 75, "t2": 65, "readout_error": 0.022},
}

# エッジのプロパティ
edge_props = {
    (0, 1): {"2q_fidelity": 0.99, "gate_error": 0.01, "duration_ns": 200},
    (0, 2): {"2q_fidelity": 0.995, "gate_error": 0.005, "duration_ns": 220},
    (1, 2): {"2q_fidelity": 0.992, "gate_error": 0.008, "duration_ns": 210},
    (2, 3): {"2q_fidelity": 0.991, "gate_error": 0.009, "duration_ns": 215},
}

# カップリングマップを生成
plotly_coupling_map(
    qubits=qubits,
    node_positions=node_positions,
    edges=edges,
    node_props=node_props,
    edge_props=edge_props,
    filename="./coupling_map.html",
    config_file="examples/sample.toml",
)

⚙️ 設定ファイル（TOML）

examples/sample.tomlを参考に、描画パラメータをカスタマイズできます：

[plot]
title = "Coupling Map"

# 表示するパラメータ
node_color_key = "1q_fidelity"
edge_color_key = "2q_fidelity"
edge_label_key = "2q_fidelity"

# ドロップダウンで切り替えるパラメータ
edge_color_keys = ["2q_fidelity", "gate_error", "duration_ns"]
node_color_keys = ["1q_fidelity", "readout_error", "t1", "t2"]

# カラースケール設定
colorscale = "plasma_r"
colorscale_range = [0.5, 1.0]

# 図のサイズ
figure_width = 900
figure_height = 600

# パラメータごとの詳細設定
[plot.node_color_params.1q_fidelity]
colorscale = "plasma_r"
colorscale_range = [0.5, 1.0]
cmin = 0.99
cmax = 1.0

💡 サンプルコード

リポジトリには実用的なサンプルコードが含まれています：

python examples/sample.py

📚 API リファレンス

plotly_coupling_map()

カップリングマップを生成してHTMLファイルとして保存します。

パラメータ:

• qubits: 量子ビットIDのリスト
• node_positions: 各量子ビットの2D座標を持つ辞書
• edges: (control, target)のタプルのリスト
• node_props: 各ノードのプロパティを持つ辞書
• edge_props: 各エッジのプロパティを持つ辞書
• filename: 出力HTMLファイルのパス
• config_file: TOML設定ファイルのパス