將量子任務提交至模擬器 - Amazon Braket

本文為英文版的機器翻譯版本,如內容有任何歧義或不一致之處,概以英文版為準。

將量子任務提交至模擬器

Amazon Braket 可讓您存取多個可測試量子任務的模擬器。您可以個別提交量子任務,也可以設定量子任務批次

模擬器

  • 密度矩陣模擬器,DM1arn:aws:braket:::device/quantum-simulator/amazon/dm1

  • 狀態向量模擬器,SV1arn:aws:braket:::device/quantum-simulator/amazon/sv1

  • Tensor 網路模擬器,TN1arn:aws:braket:::device/quantum-simulator/amazon/tn1

  • 本機模擬器LocalSimulator()

注意

您可以取消 QPUs 和隨需模擬器CREATED處於 狀態的量子任務。您可以針對隨需模擬器和 QPUs,盡力取消 QUEUED 狀態的量子任務。請注意,在 QPU QUEUED 可用性時段內,不太可能成功取消 QPU 量子任務。

本機狀態向量模擬器 (braket_sv)

本機狀態向量模擬器 (braket_sv) 是 Amazon Braket SDK 的一部分,可在您的環境中於本機執行。它非常適合在小型電路上快速原型設計 (最多 25 個qubits),取決於您的 Braket 筆記本執行個體或本機環境的硬體規格。

本機模擬器支援 Amazon Braket SDK 中的所有閘道,但 QPU 裝置支援較小的子集。您可以在裝置屬性中找到裝置支援的閘道。

注意

本機模擬器支援進階 OpenQASM 功能,這些功能可能不支援 QPU 裝置或其他模擬器。如需支援功能的詳細資訊,請參閱 OpenQASM Local Simulator 筆記本中提供的範例。

如需如何使用模擬器的詳細資訊,請參閱 Amazon Braket 範例

本機密度矩陣模擬器 (braket_dm)

本機密度矩陣模擬器 (braket_dm) 是 Amazon Braket SDK 的一部分,可在您環境中於本機執行。它非常適合在具有雜訊的小電路上快速原型設計 (最多 12 個qubits),這取決於您的 Braket 筆記本執行個體或本機環境的硬體規格。

您可以使用位元翻轉和去極化錯誤等閘道雜訊操作,從頭開始建置常見的雜訊電路。您也可以將雜訊操作套用至現有電路的特定qubits和閘道,這些電路旨在同時執行,無論是否有雜訊。

根據指定的 數量,braket_dm本機模擬器可以提供下列結果shots:

  • 密度降低矩陣:Shots= 0

注意

本機模擬器支援進階 OpenQASM 功能,這些功能可能不支援 QPU 裝置或其他模擬器。如需支援功能的詳細資訊,請參閱 OpenQASM Local Simulator 筆記本中提供的範例。

若要進一步了解本機密度矩陣模擬器,請參閱 Braket 雜訊模擬器簡介範例

本機 AHS 模擬器 (braket_ahs)

本機 AHS (Analog Hamiltonian Simulation) 模擬器 (braket_ahs) 是 Amazon Braket SDK 的一部分,可在您的環境中於本機執行。它可用來模擬 AHS 程式的結果。它非常適合在小型登錄 (最多 10-12 個原子) 上進行原型設計,這取決於您的 Braket 筆記本執行個體或本機環境的硬體規格。

本機模擬器支援具有一個統一駕駛欄位、一個 (不統一) 轉移欄位和任意原子排列的 AHS 程式。如需詳細資訊,請參閱 Braket AHS 類別和 Braket AHS 程式結構描述

若要進一步了解本機 AHS 模擬器,請參閱 Hello AHS:執行您的第一個類比 Hamiltonian 模擬頁面和類比 Hamiltonian 模擬範例筆記本

狀態向量模擬器 (SV1)

SV1 是一種隨需、高效能、通用狀態向量模擬器。它可以模擬最多 34 個 的電路qubits。視使用的閘道類型和其他因素而定,您可能會預期 34-qubit、密集和方形電路 (電路深度 = 34) 大約需要 1-2 小時才能完成。具有all-to-all閘道的電路非常適合 SV1。它以完整狀態向量或振幅陣列等形式傳回結果。

SV1 的執行時間上限為 6 小時。其預設有 35 個並行量子任務,最多 100 個 (在 us-west-1 和 eu-west-2 中為 50 個) 並行量子任務。

SV1 結果

SV1 可提供下列結果,根據指定的 數量shots:

  • 範例:Shots> 0

  • 預期:Shots>= 0

  • 差異:Shots>= 0

  • 機率:Shots> 0

  • 振幅:Shots= 0

  • 聯合漸層: Shots = 0

如需結果的詳細資訊,請參閱結果類型

SV1 永遠可用,它會隨需執行您的電路,而且可以平行執行多個電路。執行時間會隨著操作數目線性擴展,並以 數目呈指數擴展qubits。的 數目對執行時間的影響shots很小。若要進一步了解,請造訪比較模擬器

模擬器支援 Braket SDK 中的所有閘道,但 QPU 裝置支援較小的子集。您可以在裝置屬性中找到裝置支援的閘道。

密度矩陣模擬器 (DM1)

DM1 是隨需、高效能、密度矩陣模擬器。它可以模擬最多 17 個 的電路qubits。

DM1 具有最長 6 小時的執行時間、預設為 35 個並行量子任務,以及最多 50 個並行量子任務。

DM1 結果

DM1 根據指定的 數量, 可以提供下列結果shots:

  • 範例:Shots> 0

  • 預期:Shots>= 0

  • 差異:Shots>= 0

  • 機率:Shots> 0

  • 密度降低矩陣:Shots= 0,最多 8 個 qubits

如需結果的詳細資訊,請參閱結果類型

DM1 永遠可用,它會隨需執行您的電路,而且可以平行執行多個電路。執行時間會隨著操作數目線性擴展,並以 數目呈指數擴展qubits。的 數目對執行時間的影響shots很小。若要進一步了解,請參閱比較模擬器

雜訊閘道和限制

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]

Tensor 網路模擬器 (TN1)

TN1 是隨需、高效能的張量網路模擬器。 TN1可以模擬特定電路類型,最多可達 50 個qubits,且電路深度為 1,000 個或更小。 對於稀疏電路、具有本機閘道的電路,以及具有特殊結構的其他電路,例如量子傅立葉轉換 (QFT) 電路TN1, 特別強大。 會以兩個階段TN1運作。首先,演練階段會嘗試識別電路的有效運算路徑,因此 TN1可以預估下一個階段的執行時間,這稱為收縮階段。如果預估收縮時間超過TN1模擬執行時間限制, TN1 不會嘗試收縮。

TN1 的執行時間限制為 6 小時。限制為最多 10 個 (eu-west-2 中 5 個) 並行量子任務。

TN1 結果

收縮階段由一系列矩陣乘法組成。乘法的序列會持續到達到結果,或直到判定無法達到結果為止。

注意: Shots 必須 > 0。

結果類型包括:

  • 樣本

  • 期望

  • 變異數

如需結果的詳細資訊,請參閱結果類型

TN1 永遠可用,它會隨需執行您的電路,而且可以平行執行多個電路。若要進一步了解,請參閱比較模擬器

模擬器支援 Braket SDK 中的所有閘道,但 QPU 裝置支援較小的子集。您可以在裝置屬性中找到裝置支援的閘道。

請造訪 Amazon Braket GitHub 儲存庫以取得 TN1 範例筆記本,以協助您開始使用 TN1。

使用 的最佳實務 TN1

  • 避免all-to-all電路。

  • 使用少量 測試新的電路或電路類別shots,以了解電路的「硬度」TN1。

  • 在多個量子任務上分割大型shot模擬。