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Envío de tareas cuánticas a simuladores
Amazon Braket proporciona acceso a varios simuladores que pueden probar sus tareas cuánticas. Puede enviar tareas cuánticas de forma individual o puede ejecutar varios programas.
Simuladores
-
Simulador de matriz de densidad, DM1:
arn:aws:braket:::device/quantum-simulator/amazon/dm1 -
Simulador de vector de estado, SV1:
arn:aws:braket:::device/quantum-simulator/amazon/sv1 -
Simulador de red tensora, TN1:
arn:aws:braket:::device/quantum-simulator/amazon/tn1 -
El simulador local:
LocalSimulator()
nota
Puede cancelar las tareas cuánticas en el estado CREATED para las QPU y los simuladores bajo demanda. Puede cancelar las tareas cuánticas en el estado QUEUED en base al mejor esfuerzo para simuladores bajo demanda y QPU. Tenga en cuenta que es poco probable que las tareas cuánticas de la QPU con el estado QUEUED se cancelen correctamente durante los periodos de disponibilidad de la QPU.
En esta sección:
Simulador de vector de estado local (braket_sv)
El simulador de vector de estado local (braket_sv) forma parte del SDK de Amazon Braket que se ejecuta localmente en su entorno. Es ideal para la creación rápida de prototipos en circuitos pequeños (hasta 25 qubits), dependiendo de las especificaciones de hardware de su instancia de cuaderno de Braket o de su entorno local.
El simulador local admite todas las puertas del SDK de Amazon Braket, pero los dispositivos QPU solo admiten un subconjunto más reducido. Puede encontrar las puertas compatibles de un dispositivo en las propiedades del dispositivo.
nota
El simulador local admite las características avanzadas de OpenQASM que pueden no ser compatibles con dispositivos QPU u otros simuladores. Para obtener más información sobre las características compatibles, consulte los ejemplos proporcionados en el cuaderno Simulador local de OpenQASM
Para obtener más información sobre cómo trabajar con simuladores, consulte los ejemplos de Amazon Braket
Simulador de matriz de densidad local (braket_dm)
El simulador de matriz de densidad local (braket_dm) forma parte del SDK de Amazon Braket que se ejecuta localmente en su entorno. Es ideal para la creación rápida de prototipos en circuitos pequeños con ruido (hasta 12 qubits), dependiendo de las especificaciones de hardware de su instancia de cuaderno de Braket o de su entorno local.
Puede construir circuitos ruidosos comunes desde cero mediante operaciones de ruido de puerta, como el cambio de bits y el error de despolarización. También puede aplicar operaciones de ruido a qubits específicos y puertas de circuitos existentes que están diseñados para ejecutarse con ruido y sin él.
El simulador local de braket_dm puede proporcionar los siguientes resultados, teniendo en cuenta el número especificado de shots:
-
Matriz de densidad reducida: Shots = 0
nota
El simulador local admite las características avanzadas de OpenQASM, que pueden no ser compatibles con dispositivos QPU u otros simuladores. Para obtener más información sobre las características compatibles, consulte los ejemplos proporcionados en el cuaderno Simulador local de OpenQASM
Para obtener más información sobre el simulador de matriz de densidad local, consulte el ejemplo de simulador de ruido introductorio de Braket
Simulador de AHS local (braket_ahs)
El simulador de AHS (simulación hamiltoniana analógica) (braket_ahs) forma parte del SDK de Amazon Braket que se ejecuta localmente en su entorno. Se puede utilizar para simular los resultados de un programa de AHS. Es ideal para crear prototipos en registros pequeños (hasta 10-12 átomos), dependiendo de las especificaciones de hardware de su instancia de cuaderno de Braket o de su entorno local.
El simulador local es compatible con los programas de AHS con un campo de accionamiento uniforme, un campo de desplazamiento (no uniforme) y disposiciones arbitrarias de átomos. Para obtener más información, consulte la clase de AHS
Para obtener más información sobre el simulador local de AHS, consulte la página Hola AHS: ejecución de la primera simulación hamiltoniana analógica y los cuadernos de ejemplos de simulación hamiltoniana analógica
Simulador de vector de estado (SV1)
SV1 es un simulador de vector de estado universal, de alto rendimiento y bajo demanda. Puede simular circuitos de hasta 34 qubits. Es de esperar que un circuito denso y cuadrado de 34-qubit (profundidad del circuito = 34) tarde aproximadamente entre 1 y 2 horas en completarse, dependiendo del tipo de puertas utilizadas y otros factores. Los circuitos con puertas de «todo a todo» son ideales para SV1. Devuelven resultados en forma de vector de estado completo o matriz de amplitudes.
SV1 tiene un tiempo de ejecución máximo de 6 horas. Tiene un valor predeterminado de 35 tareas cuánticas simultáneas y un máximo de 100 (50 en us-west-1 y eu-west-2) tareas cuánticas simultáneas.
Resultados de SV1
SV1 puede proporcionar los siguientes resultados, teniendo en cuenta el número especificado de shots:
-
Muestra: Shots > 0
-
Expectativa: Shots >= 0
-
Varianza: Shots >= 0
-
Probabilidad: Shots > 0
-
Amplitud: Shots = 0
-
Gradiente adjunto: Shots = 0
Para obtener más información sobre los resultados, consulte Lista de tipos de resultados.
SV1 está siempre disponible, ejecuta sus circuitos bajo demanda y puede ejecutar varios circuitos en paralelo. El tiempo de ejecución se escala linealmente con el número de operaciones y exponencialmente con el número de qubits. El número de shots tiene un pequeño impacto en el tiempo de ejecución. Para obtener más información, visite Comparación de simuladores.
Los simuladores admiten todas las puertas del SDK de Braket, pero los dispositivos QPU admiten un subconjunto más pequeño. Puede encontrar las puertas compatibles de un dispositivo en las propiedades del dispositivo.
Simulador de matriz de densidad (DM1)
DM1 es un simulador de matriz de densidad de alto rendimiento y bajo demanda. Puede simular circuitos de hasta 17 qubits.
DM1 tiene un tiempo de ejecución máximo de 6 horas, un valor predeterminado de 35 tareas cuánticas simultáneas y un máximo de 50 tareas cuánticas simultáneas.
Resultados de DM1
DM1 puede proporcionar los siguientes resultados, teniendo en cuenta el número especificado de shots:
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Muestra: Shots > 0
-
Expectativa: Shots >= 0
-
Varianza: Shots >= 0
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Probabilidad: Shots > 0
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Matriz de densidad reducida: Shots = 0, hasta un máximo de 8 qubits
Para obtener más información sobre los resultados, consulte Lista de tipos de resultados.
DM1 está siempre disponible, ejecuta sus circuitos bajo demanda y puede ejecutar varios circuitos en paralelo. El tiempo de ejecución se escala linealmente con el número de operaciones y exponencialmente con el número de qubits. El número de shots tiene un pequeño impacto en el tiempo de ejecución. Para obtener más información, consulte Comparación de simuladores.
Puertas de ruido y limitaciones
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]
Simulador de red tensora (TN1)
TN1 es un simulador de red tensora bajo demanda y de alto rendimiento. TN1 Puede simular ciertos tipos de circuitos con hasta 50 qubits y una profundidad de circuito de 1000 o inferior. TN1 es especialmente potente para circuitos dispersos, circuitos con puertas locales y otros circuitos con una estructura especial, como los circuitos de transformada cuántica de Fourier (QFT). TN1 funciona en dos fases. En primer lugar, la fase de ensayo intenta identificar una ruta computacional eficiente para su circuito, de modo que TN1 pueda estimar el tiempo de ejecución de la siguiente etapa, que se denomina fase de contracción. Si el tiempo de contracción estimado supera el límite de tiempo de ejecución de la simulación de TN1, TN1 no intenta la contracción.
TN1 tiene un tiempo de ejecución máximo de 6 horas. Está limitado a un máximo de 10 (5 en eu-west-2) tareas cuánticas simultáneas.
Resultados de TN1
La fase de contracción consta de una serie de multiplicaciones de matrices. La serie de multiplicaciones continúa hasta que se alcanza un resultado o hasta que se determina que no se puede alcanzar un resultado.
Nota: Shots debe ser > 0.
Los tipos de resultados incluyen:
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Muestra
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Expectativa
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Varianza
Para obtener más información sobre los resultados, consulte Lista de tipos de resultados.
TN1 está siempre disponible, ejecuta sus circuitos bajo demanda y puede ejecutar varios circuitos en paralelo. Para obtener más información, consulte Comparación de simuladores.
Los simuladores admiten todas las puertas del SDK de Braket, pero los dispositivos QPU admiten un subconjunto más pequeño. Puede encontrar las puertas compatibles de un dispositivo en las propiedades del dispositivo.
Visite el repositorio de GitHub de Amazon Braket para ver un cuaderno de ejemplo de TN1
Prácticas recomendadas para trabajar con TN1
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Evite los circuitos de «todo a todo».
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Pruebe un circuito nuevo o una clase de circuitos con un número pequeño de shots para conocer la «dureza» del circuito para TN1.
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Divida simulaciones de shot grandes en varias tareas cuánticas.
