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Einreichung von Quantenaufgaben an Simulatoren
Amazon Braket bietet Zugriff auf mehrere Simulatoren, mit denen Sie Ihre Quantenaufgaben testen können. Sie können Quantenaufgaben einzeln einreichen oder die Batchverarbeitung von Quantenaufgaben einrichten.
Simulatoren
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Dichtematrixsimulator,: DM1
arn:aws:braket:::device/quantum-simulator/amazon/dm1
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Zustandsvektorsimulator, SV1:
arn:aws:braket:::device/quantum-simulator/amazon/sv1
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Tensor-Netzwerksimulator,: TN1
arn:aws:braket:::device/quantum-simulator/amazon/tn1
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Der lokale Simulator:
LocalSimulator()
Anmerkung
Sie können Quantenaufgaben im CREATED
Status „Für“ QPUs und „On-Demand-Simulatoren“ stornieren. Für On-Demand-Simulatoren und können Quantenaufgaben im QUEUED
Status nach bestem Wissen und Gewissen storniert werden. QPUs Beachten Sie, dass es unwahrscheinlich ist, dass QUEUED
QPU-Quantenaufgaben während der QPU-Verfügbarkeitsfenster erfolgreich storniert werden.
In diesem Abschnitt:
Vektorsimulator für lokalen Zustand () braket_sv
Der Local State Vector Simulator (braket_sv
) ist Teil des Amazon Braket-SDK, das lokal in Ihrer Umgebung ausgeführt wird. Er eignet sich gut für schnelles Prototyping auf kleinen Schaltungen (bis zu 25qubits), abhängig von den Hardwarespezifikationen Ihrer Braket-Notebook-Instance oder Ihrer lokalen Umgebung.
Der lokale Simulator unterstützt alle Gates im Amazon Braket SDK, aber QPU-Geräte unterstützen eine kleinere Teilmenge. Sie finden die unterstützten Gates eines Geräts in den Geräteeigenschaften.
Anmerkung
Der lokale Simulator unterstützt erweiterte OpenQASM-Funktionen, die auf QPU-Geräten oder anderen Simulatoren möglicherweise nicht unterstützt werden. Weitere Informationen zu den unterstützten Funktionen finden Sie in den Beispielen im OpenQASM
Weitere Informationen zur Arbeit mit Simulatoren finden Sie in den Amazon Braket-Beispielen
Simulator für lokale Dichtematrix () braket_dm
Der lokale Dichtematrixsimulator (braket_dm
) ist Teil des Amazon Braket-SDK, das lokal in Ihrer Umgebung ausgeführt wird. Er eignet sich gut für schnelles Prototyping auf kleinen Schaltungen mit Rauschen (bis zu 12qubits), abhängig von den Hardwarespezifikationen Ihrer Braket-Notebook-Instanz oder Ihrer lokalen Umgebung.
Mithilfe von Gate-Noise-Operationen wie Bit-Flip und Depolarization Error können Sie gängige, rauschbehaftete Schaltungen von Grund auf neu aufbauen. Sie können Rauschoperationen auch auf bestimmte qubits Gates vorhandener Schaltungen anwenden, die sowohl mit als auch ohne Rauschen betrieben werden sollen.
Der braket_dm
lokale Simulator kann die folgenden Ergebnisse liefern, wenn die angegebene Anzahl von shots
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Matrix mit reduzierter Dichte: Shots = 0
Anmerkung
Der lokale Simulator unterstützt erweiterte OpenQASM-Funktionen, die auf QPU-Geräten oder anderen Simulatoren möglicherweise nicht unterstützt werden. Weitere Informationen zu den unterstützten Funktionen finden Sie in den Beispielen im OpenQASM
Weitere Informationen zum lokalen Dichtematrix-Simulator finden Sie im einführenden Beispiel für einen Geräuschsimulator in Braket
Lokaler AHS-Simulator () braket_ahs
Der lokale AHS-Simulator (Analog Hamiltonian Simulation) (braket_ahs
) ist Teil des Amazon Braket-SDK, das lokal in Ihrer Umgebung ausgeführt wird. Er kann verwendet werden, um Ergebnisse eines AHS-Programms zu simulieren. Es eignet sich gut für das Prototyping auf kleinen Registern (bis zu 10 bis 12 Atome), abhängig von den Hardwarespezifikationen Ihrer Braket-Notebook-Instanz oder Ihrer lokalen Umgebung.
Der lokale Simulator unterstützt AHS-Programme mit einem einheitlichen Antriebsfeld, einem (ungleichmäßigen) Verschiebungsfeld und beliebigen Atomanordnungen. Einzelheiten finden Sie in der Braket AHS-Klasse
Weitere Informationen zum lokalen AHS-Simulator finden Sie auf der Seite Hello AHS: Run your first Analog Hamiltonian Simulation und in den Beispiel-Notebooks Analog Hamiltonian Simulation.
Zustandsvektorsimulator () SV1
SV1ist ein leistungsstarker, universeller Zustandsvektorsimulator auf Abruf. Er kann Schaltungen von bis zu 34 simulierenqubits. Sie können davon ausgehen34-qubit, dass die Fertigstellung eines dichten und quadratischen Stromkreises (Schaltkreistiefe = 34) etwa 1—2 Stunden in Anspruch nimmt, abhängig von der Art der verwendeten Gatter und anderen Faktoren. Schaltungen mit all-to-all Gates eignen sich gut fürSV1. Es gibt Ergebnisse in Formen wie einem vollständigen Zustandsvektor oder einer Reihe von Amplituden zurück.
SV1hat eine maximale Laufzeit von 6 Stunden. Es hat standardmäßig 35 gleichzeitige Quantenaufgaben und maximal 100 (50 in us-west-1 und eu-west-2) gleichzeitige Quantenaufgaben.
SV1Ergebnisse
SV1kann bei gegebener Anzahl von folgenden Ergebnissen die folgenden Ergebnisse liefernshots:
-
Beispiel: Shots > 0
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Erwartung: Shots >= 0
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Varianz: >= 0 Shots
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Wahrscheinlichkeit: > 0 Shots
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Amplitude: Shots = 0
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Adjungierter Gradient: Shots = 0
Weitere Informationen zu Ergebnissen finden Sie unter Ergebnistypen.
SV1ist immer verfügbar, führt Ihre Schaltungen bei Bedarf aus und kann mehrere Schaltungen parallel ausführen. Die Laufzeit skaliert linear mit der Anzahl der Operationen und exponentiell mit der Anzahl von. qubits Die Anzahl von shots hat einen geringen Einfluss auf die Laufzeit. Weitere Informationen finden Sie unter Simulatoren vergleichen.
Simulatoren unterstützen alle Gates im Braket-SDK, aber QPU-Geräte unterstützen eine kleinere Teilmenge. Sie finden die unterstützten Gates eines Geräts in den Geräteeigenschaften.
Dichtematrixsimulator (DM1)
DM1ist ein leistungsstarker Dichtematrixsimulator auf Abruf. Er kann Schaltungen von bis zu 17 simulierenqubits.
DM1hat eine maximale Laufzeit von 6 Stunden, eine Standardeinstellung von 35 gleichzeitigen Quantenaufgaben und ein Maximum von 50 gleichzeitigen Quantenaufgaben.
DM1Ergebnisse
DM1kann bei gegebener Anzahl von folgenden Ergebnissen die folgenden Ergebnisse liefernshots:
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Beispiel: Shots > 0
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Erwartung: Shots >= 0
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Varianz: >= 0 Shots
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Wahrscheinlichkeit: > 0 Shots
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Matrix mit reduzierter Dichte: Shots = 0, bis max. 8 qubits
Weitere Informationen zu Ergebnissen finden Sie unter Ergebnistypen.
DM1ist immer verfügbar, führt Ihre Schaltungen bei Bedarf aus und kann mehrere Schaltungen parallel ausführen. Die Laufzeit skaliert linear mit der Anzahl der Operationen und exponentiell mit der Anzahl von. qubits Die Anzahl von shots hat einen geringen Einfluss auf die Laufzeit. Weitere Informationen finden Sie unter Simulatoren vergleichen.
Lärmschutzbarrieren und Einschränkungen
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-Netzwerksimulator () TN1
TN1ist ein leistungsstarker Tensor-Netzwerksimulator auf Abruf. TN1kann bestimmte Schaltungstypen mit bis zu 50 qubits und einer Schaltungstiefe von 1.000 oder weniger simulieren. TN1ist besonders leistungsfähig für Schaltungen mit geringer Dichte, Schaltungen mit lokalen Gattern und andere Schaltungen mit spezieller Struktur, wie z. B. Quanten-Fourier-Transformationsschaltungen (QFT). TN1arbeitet in zwei Phasen. In der Probenphase wird zunächst versucht, einen effizienten Rechenpfad für Ihre Schaltung zu ermitteln, sodass die Laufzeit der nächsten Phase, der sogenannten Kontraktionsphase, abgeschätzt werden TN1 kann. Wenn die geschätzte Kontraktionszeit das Laufzeitlimit der TN1 Simulation TN1 überschreitet, wird kein Kontraktionsversuch unternommen.
TN1hat ein Laufzeitlimit von 6 Stunden. Es ist auf maximal 10 (5 in eu-west-2) gleichzeitige Quantenaufgaben begrenzt.
TN1Ergebnisse
Die Kontraktionsphase besteht aus einer Reihe von Matrixmultiplikationen. Die Reihe von Multiplikationen wird fortgesetzt, bis ein Ergebnis erreicht ist oder bis festgestellt wird, dass ein Ergebnis nicht erreicht werden kann.
Hinweis: Shots muss > 0 sein.
Zu den Ergebnistypen gehören:
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Beispiel
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Erwartung
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Varianz
Weitere Informationen zu Ergebnissen finden Sie unter Ergebnistypen.
TN1ist immer verfügbar, führt Ihre Schaltungen bei Bedarf aus und kann mehrere Schaltungen parallel ausführen. Weitere Informationen finden Sie unter Simulatoren vergleichen.
Simulatoren unterstützen alle Gates im Braket-SDK, aber QPU-Geräte unterstützen eine kleinere Teilmenge. Sie finden die unterstützten Gates eines Geräts in den Geräteeigenschaften.
Im Amazon GitHub Braket-Repository finden Sie ein TN1 Beispiel-Notizbuch
Bewährte Methoden für die Arbeit mit TN1
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Vermeiden Sie all-to-all Stromkreise.
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Testen Sie eine neue Schaltung oder Klasse von Schaltungen mit einer kleinen Anzahl vonshots, um die „Härte“ der Schaltung zu TN1 ermitteln.
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Teilen Sie große shot Simulationen auf mehrere Quantenaufgaben auf.