响应simple(...)的Sympy容器对象

如何解决响应simple(...)的Sympy容器对象

我正在尝试创建一个 sympy 容器对象，其中包含多个 sympy 表达式，表示一个量子位的 x、y 和 z 可观察量。

我首先创建了一个扩展 sympy.Basic 的类。我希望将 x、y 和 z 推入 sympy args 会导致一个对象通过返回一个简化了 x、y 和 z args 的对象来响应 simplify(qubit)。当这自然不起作用时，我重新定义了 simplify(self,**kwargs) 方法。

有没有推荐的方法让 simplify(qubit) 工作而不是 qubit.simplify()？

from sympy import Symbol,cos,sin,Basic
aa = Symbol('aa')
# simplifies to 1
expression_to_simplify = sin(aa)**2 + cos(aa)**2

class qubit(Basic):
    def __new__(cls,qubitnumber,x,y,z):
        obj = super().__new__(cls,z)
        obj.qubitnumber = qubitnumber
        return obj

    def simplify(self,**kwargs):
        from sympy.simplify import simplify
        return qubit(
            self.args[0],simplify(self.args[1]),simplify(self.args[2]),simplify(self.args[3])
        )

qb = qubit(1,expression_to_simplify,expression_to_simplify)

print(qb.simplify())
from sympy.simplify import simplify
print(simplify(qb))

给出输出：

qubit(1,1,1)
qubit(1,sin(aa)**2 + cos(aa)**2,sin(aa)**2 + cos(aa)**2)

解决方法

simplify 不是为了提供对简化容器内容的支持，但您可以这样做（或仅对 Qubit 这样做，如下所示）：

>>> from sympy import simplify as _simplify
>>> def simplify(x,*y,**k):
...     if isinstance(x,Expr): return _simplify(x,**k)
...     elif isinstance(x,Qubit): return Qubit(*[_simplify(i,**k) for i in x.args])
...     raise NotImplementedError

然后为 Qubit(1,1,1) 提供 simplify(qb)。诀窍是在新的 simplify 中使用原始 _simplify 作为 simplify。