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。
Amazon Braket 上的量子任務範例
本節逐步解說執行範例量子任務的階段，從選取裝置到檢視結果。作為 Amazon Braket 的最佳實務，建議您先在模擬器上執行電路，例如 SV1。
指定裝置
首先，選取並指定量子任務的裝置。此範例示範如何選擇模擬器 SV1。
# choose the on-demand simulator to run the circuit from braket.aws import AwsDevice device = AwsDevice("arn:aws:braket:::device/quantum-simulator/amazon/sv1")
您可以檢視此裝置的一些屬性，如下所示：
print (device.name) for iter in device.properties.action['braket.ir.jaqcd.program']: print(iter)
SV1 ('version', ['1.0', '1.1']) ('actionType', <DeviceActionType.JAQCD: 'braket.ir.jaqcd.program'>) ('supportedOperations', ['ccnot', 'cnot', 'cphaseshift', 'cphaseshift00', 'cphaseshift01', 'cphaseshift10', 'cswap', 'cy', 'cz', 'h', 'i', 'iswap', 'pswap', 'phaseshift', 'rx', 'ry', 'rz', 's', 'si', 'swap', 't', 'ti', 'unitary', 'v', 'vi', 'x', 'xx', 'xy', 'y', 'yy', 'z', 'zz']) ('supportedResultTypes', [ResultType(name='Sample', observables=['x', 'y', 'z', 'h', 'i', 'hermitian'], minShots=1, maxShots=100000), ResultType(name='Expectation', observables=['x', 'y', 'z', 'h', 'i', 'hermitian'], minShots=0, maxShots=100000), ResultType(name='Variance', observables=['x', 'y', 'z', 'h', 'i', 'hermitian'], minShots=0, maxShots=100000), ResultType(name='Probability', observables=None, minShots=1, maxShots=100000), ResultType(name='Amplitude', observables=None, minShots=0, maxShots=0)])
提交範例量子任務
提交範例量子任務以在隨需模擬器上執行。
# create a circuit with a result type circ = Circuit().rx(0, 1).ry(1, 0.2).cnot(0,2).variance(observable=Observable.Z(), target=0) # add another result type circ.probability(target=[0, 2]) # set up S3 bucket (where results are stored) my_bucket = "amzn-s3-demo-bucket" # the name of the bucket my_prefix = "your-folder-name" # the name of the folder in the bucket s3_location = (my_bucket, my_prefix) # submit the quantum task to run my_task = device.run(circ, s3_location, shots=1000, poll_timeout_seconds = 100, poll_interval_seconds = 10) # the positional argument for the S3 bucket is optional if you want to specify a bucket other than the default # get results of the quantum task result = my_task.result()
device.run() 命令會透過 CreateQuantumTask API 建立量子任務。在短暫初始化時間之後，量子任務會排入佇列，直到容量存在，以在裝置上執行量子任務為止。在此情況下，裝置為 SV1。裝置完成運算後，AmazonRaket 會將結果寫入通話中指定的 Amazon S3 位置。除了本機模擬器之外，所有裝置s3_location都需要位置引數。
注意
Braket 量子任務動作的大小限制為 3MB。
提交參數化任務
Amazon Braket 隨需和本機模擬器和 QPUs 也支援在提交任務時指定免費參數的值。您可以使用 inputs引數對 執行此操作device.run()，如下列範例所示。inputs 必須是字串浮點數對的字典，其中索引鍵是參數名稱。
參數編譯可以改善在特定 QPUs 上執行參數電路的效能。將參數電路做為量子任務提交至支援的 QPU 時，Raket 會編譯電路一次，並快取結果。後續參數更新不會重新編譯至相同電路，導致使用相同電路的任務執行時間更快。編譯電路時，Raket 會自動使用來自硬體供應商的更新校正資料，以確保最高品質的結果。
注意
除了脈衝層級程式Rigetti Computing之外， 的所有超導、以閘道為基礎的 QPUs都支援參數編譯。
from braket.circuits import Circuit, FreeParameter, Observable # create the free parameters alpha = FreeParameter('alpha') beta = FreeParameter('beta') # create a circuit with a result type circ = Circuit().rx(0, alpha).ry(1, alpha).cnot(0,2).xx(0, 2, beta) circ.variance(observable=Observable.Z(), target=0) # add another result type circ.probability(target=[0, 2]) # submit the quantum task to run my_task = device.run(circ, inputs={'alpha': 0.1, 'beta':0.2})
指定 shots
shots 引數是指所需的測量數量 shots。等模擬器SV1支援兩種模擬模式。
-
對於 shots = 0，模擬器會執行精確的模擬，傳回所有結果類型的真實值。（不適用於 TN1。)
-
對於 的非零值shots，來自輸出分佈的模擬器範例會模擬真實 QPUs的shot雜訊。QPU 裝置僅允許 shots > 0。
如需有關每個量子任務的最大拍攝次數的資訊，請參閱 Braket Quotas。
結果輪詢
執行 時my_task.result()，軟體開發套件會開始使用您在量子任務建立時定義的參數來輪詢結果：
-
poll_timeout_seconds是在隨需模擬器和/或 QPU 裝置上執行量子任務時，輪詢量子任務逾時之前的秒數。預設值為 432，000 秒，即 5 天。 -
注意：對於 Rigetti和 等 QPU 裝置IonQ，建議您允許幾天的時間。如果您的輪詢逾時太短，則可能無法在輪詢時間內傳回結果。例如，當 QPU 無法使用時，會傳回本機逾時錯誤。
-
poll_interval_seconds是輪詢量子任務的頻率。它會指定在隨需模擬器和 QPU 裝置上執行量子任務時，呼叫 Braket API以取得狀態的頻率。預設值為 1 秒。
此非同步執行有助於與非一律可用的 QPU 裝置互動。例如，裝置在一般維護時段期間可能無法使用。
傳回的結果包含與量子任務相關聯的一系列中繼資料。您可以使用下列命令來檢查測量結果：
print('Measurement results:\n',result.measurements) print('Counts for collapsed states:\n',result.measurement_counts) print('Probabilities for collapsed states:\n',result.measurement_probabilities)
Measurement results: [[1 0 1] [0 0 0] [1 0 1] ... [0 0 0] [0 0 0] [0 0 0]] Counts for collapsed states: Counter({'000': 761, '101': 226, '010': 10, '111': 3}) Probabilities for collapsed states: {'101': 0.226, '000': 0.761, '111': 0.003, '010': 0.01}
檢視範例結果
因為您也已指定 ResultType，所以您可以檢視傳回的結果。結果類型會以新增至電路的順序顯示。
print('Result types include:\n', result.result_types) print('Variance=',result.values[0]) print('Probability=',result.values[1]) # you can plot the result and do some analysis import matplotlib.pyplot as plt plt.bar(result.measurement_counts.keys(), result.measurement_counts.values()); plt.xlabel('bitstrings'); plt.ylabel('counts');
Result types include: [ResultTypeValue(type={'observable': ['z'], 'targets': [0], 'type': 'variance'}, value=0.7062359999999999), ResultTypeValue(type={'targets': [0, 2], 'type': 'probability'}, value=array([0.771, 0. , 0. , 0.229]))] Variance= 0.7062359999999999 Probability= [0.771 0. 0. 0.229]
