向模拟器提交量子任务 - Amazon Braket

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向模拟器提交量子任务

Amazon Braket 允许访问多个模拟器,这些模拟器可以测试你的量子任务。您可以单独提交量子任务,也可以设置量子任务批处理

模拟器

  • 密度矩阵模拟器,DM1 : arn:aws:braket:::device/quantum-simulator/amazon/dm1

  • 状态向量模拟器,SV1 : arn:aws:braket:::device/quantum-simulator/amazon/sv1

  • 张量网络模拟器,TN1 : arn:aws:braket:::device/quantum-simulator/amazon/tn1

  • 本地模拟器LocalSimulator()

注意

您可以取消按需模拟器CREATED状态下的QPUs量子任务。您可以尽最大努力取消该QUEUED州的量子任务,用于按需模拟器和. QPUs 请注意,在QPU可用性窗口期间,QPUQUEUED量子任务不太可能成功取消。

局部状态向量模拟器 (braket_sv)

本地状态矢量模拟器 (braket_sv) 是在您的环境中本地运行的 Amazon Braket SDK 的一部分。它非常适合在小型电路上进行快速原型设计(最多 25 个) qubits)取决于您的 Braket 笔记本实例或本地环境的硬件规格。

本地模拟器支持 Amazon Braket 中的所有门SDK,但QPU设备支持的子集较小。你可以在设备属性中找到设备支持的门。

注意

本地模拟器支持高级开放QASM功能,QPU设备或其他模拟器可能不支持这些功能。有关支持的功能的更多信息,请参阅 Ope n L QASM ocal Simulator 笔记本中提供的示例。

有关如何使用模拟器的更多信息,请参阅 Amazon Bra ket 示例。

局部密度矩阵模拟器 (braket_dm)

局部密度矩阵模拟器 (braket_dm) 是其中的一部分 Amazon 在您的环境中本地运行SDK的 Braket。它非常适合在具有噪声(高达 12)的小型电路上进行快速原型设计 qubits)取决于您的 Braket 笔记本实例或本地环境的硬件规格。

您可以使用栅极噪声操作(例如位翻转和去极化误差)从头开始构建常见的噪声电路。您也可以将噪声运算应用于特定的 qubits 以及现有电路的门,这些电路旨在在有噪音和无噪音的情况下运行。

给定指定数量,braket_dm本地模拟器可以提供以下结果 shots:

  • 低密度矩阵:Shots = 0

注意

本地模拟器支持高级开放QASM功能,但QPU设备或其他模拟器可能不支持这些功能。有关支持的功能的更多信息,请参阅 Ope n L QASM ocal Simulator 笔记本中提供的示例。

要了解有关局部密度矩阵模拟器的更多信息,请参阅 Braket 噪声模拟器入门示例

本地AHS模拟器 (braket_ahs)

本地AHS(模拟哈密尔顿模拟)模拟器 (braket_ahs) 是在您的环境中本地运行的 Amazon SDK Braket 的一部分。它可以用来模拟AHS程序的结果。它非常适合在小型寄存器(最多 10-12 个原子)上进行原型设计,具体取决于您的 Braket 笔记本实例或本地环境的硬件规格。

本地仿真器支持具有一个均匀驱动场、一个(非均匀)移位场和任意原子排列的AHS程序。有关详细信息,请参阅 Braket AHS类和 Braket AHS程序架构。

要了解有关本地仿AHS真器的更多信息,请参阅 HelloAHS:运行您的第一个模拟哈密顿仿真页面和模拟哈密顿仿真示例笔记本。

状态向量模拟器 (SV1)

SV1 是一款按需、高性能、通用状态矢量仿真器。它可以模拟多达 34 的电路 qubits。 你可以期待一个 34-qubit、密集型和方形电路(电路深度 = 34)大约需要 1-2 小时才能完成,具体取决于所用闸门的类型和其他因素。带 all-to-all栅极的电路非常适合 SV1。 它以诸如完整状态向量或振幅数组之类的形式返回结果。

SV1 最大运行时间为 6 小时。它的默认并发量子任务为 35 个,并发量子任务最多为 100 个(us-west-1 和 eu-west-2 中为 50 个)。

SV1 结果

SV1 在给定指定数量的情况下,可以提供以下结果 shots:

  • 示例:Shots > 0

  • 期望:Shots >= 0

  • 方差:Shots >= 0

  • 概率:Shots > 0

  • 振幅:Shots = 0

  • 伴随渐变:Shots = 0

有关结果的更多信息,请参阅结果类型

SV1 始终可用,它可以按需运行您的电路,并且可以并行运行多个电路。运行时间随操作数线性扩展,随操作数呈指数级缩放 qubits。 的数量 shots 对运行时的影响很小。要了解更多信息,请访问比较模拟器。

模拟器支持 Braket 中的所有门SDK,但QPU设备支持的子集较小。你可以在设备属性中找到设备支持的门。

密度矩阵模拟器 (DM1)

DM1 是一款按需提供的高性能密度矩阵模拟器。它可以模拟多达 17 个电路 qubits.

DM1 最大运行时间为 6 小时,默认为 35 个并发量子任务,最多 50 个并发量子任务。

DM1 结果

DM1 在给定指定数量的情况下,可以提供以下结果 shots:

  • 示例:Shots > 0

  • 期望:Shots >= 0

  • 方差:Shots >= 0

  • 概率:Shots > 0

  • 低密度矩阵:Shots = 0,最多不超过 8 qubits

有关结果的更多信息,请参阅结果类型

DM1 始终可用,它可以按需运行您的电路,并且可以并行运行多个电路。运行时间随操作数线性扩展,随操作数呈指数级缩放 qubits。 的数量 shots 对运行时的影响很小。要了解更多信息,请参阅比较模拟器。

噪音门和限制

AmplitudeDamping Probability has to be within [0,1] BitFlip Probability has to be within [0,0.5] Depolarizing Probability has to be within [0,0.75] GeneralizedAmplitudeDamping Probability has to be within [0,1] PauliChannel The sum of the probabilities has to be within [0,1] Kraus At most 2 qubits At most 4 (16) Kraus matrices for 1 (2) qubit PhaseDamping Probability has to be within [0,1] PhaseFlip Probability has to be within [0,0.5] TwoQubitDephasing Probability has to be within [0,0.75] TwoQubitDepolarizing Probability has to be within [0,0.9375]

张量网络模拟器 (TN1)

TN1 是一款按需、高性能、张量网络模拟器。TN1 可以模拟某些电路类型,最多可达 50 qubits 电路深度等于 1,000 或更小。TN1 对于稀疏电路、带有局部门的电路以及其他具有特殊结构的电路(例如量子傅里叶变换 (QFT) 电路)特别强大。TN1 分两个阶段运作。首先,排练阶段会尝试为你的电路确定一条有效的计算路径,所以 TN1 可以估计下一阶段(称为收缩阶段)的运行时间。如果估计的收缩时间超过 TN1 仿真运行时间限制,TN1 不尝试收缩。

TN1 运行时间限制为 6 小时。它限制为最多 10 个(在 eu-west-2 中为 5 个)并发量子任务。

TN1 结果

收缩阶段由一系列矩阵乘法组成。一系列乘法一直持续到达到结果或确定无法得出结果为止。

注意:Shots 必须大于 0。

结果类型包括:

  • 样本

  • 期望

  • 方差

有关结果的更多信息,请参阅结果类型

TN1 始终可用,它可以按需运行您的电路,并且可以并行运行多个电路。要了解更多信息,请参阅比较模拟器。

模拟器支持 Braket 中的所有门SDK,但QPU设备支持的子集较小。你可以在设备属性中找到设备支持的门。

请访问 Amazon Braket GitHub 存储库中包含TN1示例笔记本以帮助你入门 TN1.

使用的最佳实践 TN1

  • 避免 all-to-all回路。

  • 用少量测试新的电路或一类电路 shots,了解电路的 “硬度” TN1.

  • 分成大号 shot 对多个量子任务进行模拟。