Jelajahi Kemampuan Eksperimental - Amazon Braket
Akses ke detuning lokal di Aquila QuEra Akses ke geometri tinggi di Aquila QuEra Akses ke geometri ketat di Aquila QuEra Akses ke sirkuit dinamis pada perangkat IQM

Terjemahan disediakan oleh mesin penerjemah. Jika konten terjemahan yang diberikan bertentangan dengan versi bahasa Inggris aslinya, utamakan versi bahasa Inggris.

Jelajahi Kemampuan Eksperimental

Untuk memajukan beban kerja penelitian Anda, penting untuk mendapatkan akses ke kemampuan inovatif baru. Dengan Braket Direct, Anda dapat meminta akses ke kemampuan eksperimental yang tersedia, seperti perangkat kuantum baru dengan ketersediaan terbatas atau fitur perangkat lunak, langsung di konsol Braket.

Untuk meminta akses ke Kemampuan Eksperimental:

  1. Arahkan ke konsol Amazon Braket dan pilih Braket Direct di menu sebelah kiri, lalu arahkan ke bagian Kemampuan Eksperimental.

  2. Pilih Dapatkan Akses dan isi informasi yang diminta.

  3. Berikan detail tentang beban kerja dan di mana Anda berencana untuk menggunakan kemampuan ini.

Akses ke detuning lokal di Aquila QuEra

Detuning lokal (LD) adalah bidang kontrol baru yang bergantung pada waktu dengan pola spasial yang dapat disesuaikan. Bidang LD memengaruhi qubit sesuai dengan pola spasial yang dapat disesuaikan, mewujudkan Hamiltonian yang berbeda untuk qubit yang berbeda di luar apa yang dapat dibuat oleh medan mengemudi seragam dan interaksi Rydberg-Rydberg.

Kendala:

Pola spasial bidang detuning lokal dapat disesuaikan untuk setiap program AHS, tetapi konstan selama program. Deret waktu bidang detuning lokal harus dimulai dan diakhiri pada nol dengan semua nilai kurang dari atau sama dengan nol. Selain itu, parameter bidang detuning lokal dibatasi oleh batasan numerik, yang dapat dilihat melalui Braket SDK di bagian properti perangkat tertentu -. aquila_device.properties.paradigm.rydberg.rydbergLocal

Keterbatasan:

Saat menjalankan program kuantum yang menggunakan bidang detuning lokal (bahkan jika besarnya diatur ke nol konstan di Hamiltonian), perangkat mengalami dekoherensi yang lebih cepat daripada waktu T2 yang tercantum di bagian kinerja properti Aquila. Jika tidak perlu, praktik terbaik adalah menghilangkan bidang detuning lokal dari program Hamiltonian AHS.

Simulasi hamiltonian analog dalam terminologi spin, di mana ada qubit, medan penggerak global yang bergantung pada waktu, dan detuning lokal yang bergantung pada waktu.

Contoh:

  1. Mensimulasikan efek medan magnet longitudinal yang tidak seragam dalam sistem putaran

    Sementara amplitudo dan fase medan penggerak memiliki efek yang sama pada qubit seperti medan magnet transversal pada putaran, jumlah detuning medan penggerak dan detuning lokal menghasilkan efek yang sama pada qubit seperti medan longitudinal pada putaran. Dengan kontrol spasial atas bidang detuning lokal, sistem putaran yang lebih kompleks dapat disimulasikan.

  2. Mempersiapkan keadaan awal non-ekuilibrium

    Contoh notebook Simulasi teori pengukur kisi dengan atom Rydberg menunjukkan bagaimana menekan atom pusat dari susunan linier 9 atom agar tidak tereksitasi saat menganil sistem menuju fase terurut Z2. Setelah langkah persiapan, bidang detuning lokal diturunkan, dan program AHS terus mensimulasikan evolusi waktu sistem mulai dari keadaan non-ekuilibrium khusus ini.

  3. Memecahkan masalah optimasi tertimbang

    Contoh notebook Maximum weight independent set (MWIS) menunjukkan cara memecahkan masalah MWIS di Aquila. Bidang detuning lokal digunakan untuk menentukan bobot pada node grafik unit disk, yang ujung-ujungnya direalisasikan oleh efek penyumbatan Rybderg. Mulai dari keadaan dasar yang seragam, dan secara bertahap meningkatkan bidang detuning lokal membuat transisi sistem ke keadaan dasar MWIS Hamiltonian untuk menemukan solusi untuk masalah tersebut.

Akses ke geometri tinggi di Aquila QuEra

Fitur geometri tinggi memungkinkan Anda menentukan geometri dengan peningkatan ketinggian. Dengan kemampuan ini, pengaturan atom program AHS Anda dapat menjangkau panjang tambahan ke arah y di luar kemampuan reguler Aquila.

Kendala:

Tinggi maksimal untuk geometri tinggi adalah 0,000128 m (128 um).

Keterbatasan:

Ketika kemampuan eksperimental ini diaktifkan untuk akun Anda, kemampuan yang ditampilkan di halaman properti perangkat dan GetDevice panggilan akan terus mencerminkan batas bawah reguler pada ketinggian. Ketika program AHS menggunakan pengaturan atom yang melampaui kemampuan reguler, kesalahan pengisian diperkirakan akan meningkat. Anda akan menemukan peningkatan jumlah 0 yang tidak terduga di pre_sequence bagian hasil tugas, pada gilirannya, menurunkan kesempatan untuk mendapatkan pengaturan yang diinisialisasi dengan sempurna. Efek ini paling kuat dalam baris dengan banyak atom.

Grafik tiga titik menunjukkan penggambaran geometri tinggi dalam bentuk garis 1d, tangga, dan multipleks.

Contoh:

  1. Pengaturan 1d dan kuasi-1d yang lebih besar

    Rantai atom dan susunan seperti tangga dapat diperluas ke nomor atom yang lebih tinggi. Dengan mengorientasikan long direction parallel ke y memungkinkan pemrograman instance yang lebih lama dari model-model ini.

  2. Lebih banyak ruang untuk multiplexing pelaksanaan tugas dengan geometri kecil

    Contoh notebook Tugas kuantum paralel di Aquila menunjukkan cara memaksimalkan area yang tersedia: dengan menempatkan salinan geometri multipleks yang dimaksud dalam satu susunan atom. Dengan area yang lebih tersedia, lebih banyak salinan dapat ditempatkan.

Akses ke geometri ketat di Aquila QuEra

Fitur geometri ketat memungkinkan Anda menentukan geometri dengan jarak yang lebih pendek di antara baris tetangga. Dalam program AHS, atom disusun dalam baris, dipisahkan oleh jarak vertikal minimal. Koordinat y dari dua situs atom harus nol (baris yang sama), atau berbeda lebih dari jarak baris minimal (baris berbeda). Dengan kemampuan geometri yang ketat, jarak baris minimal berkurang, memungkinkan terciptanya susunan atom yang lebih ketat. Sementara ekstensi ini tidak mengubah persyaratan jarak Euclidean minimal antara atom, ini memungkinkan penciptaan kisi di mana atom jauh menempati baris tetangga yang lebih dekat satu sama lain, contoh penting adalah kisi segitiga.

Kendala:

Jarak baris minimal untuk geometri ketat adalah 0,000002 m (2 um).

Keterbatasan:

Ketika kemampuan eksperimental ini diaktifkan untuk akun Anda, kemampuan yang ditampilkan di halaman properti perangkat dan GetDevice panggilan akan terus mencerminkan batas bawah reguler pada ketinggian. Ketika program AHS menggunakan pengaturan atom yang melampaui kemampuan reguler, kesalahan pengisian diperkirakan akan meningkat. Pelanggan akan menemukan peningkatan jumlah 0 yang tidak terduga di pre_sequence bagian hasil tugas, pada gilirannya, menurunkan kesempatan untuk mendapatkan pengaturan yang diinisialisasi dengan sempurna. Efek ini paling kuat dalam baris dengan banyak atom.

Grafik menunjukkan geometri ketat dari kisi segitiga titik-titik di sebelah kiri dan grafik kanan adalah kisi heksagonal titik-titik.

Contoh:

  1. Kisi non-persegi panjang dengan konstanta kisi kecil

    Jarak baris yang lebih ketat memungkinkan terciptanya kisi di mana tetangga terdekat dengan beberapa atom berada dalam arah diagonal. Contoh penting adalah kisi segitiga, heksagonal, dan Kagome dan beberapa kristal semu.

  2. Keluarga kisi yang dapat disetel

    Dalam program AHS, interaksi disetel dengan menyesuaikan jarak antara pasangan atom. Jarak baris yang lebih ketat memungkinkan penyetelan interaksi pasangan atom yang berbeda relatif satu sama lain dengan lebih banyak kebebasan, karena sudut dan jarak yang menentukan struktur atom kurang dibatasi oleh batasan jarak baris minimal. Contoh penting adalah keluarga kisi Shastry-Sutherland dengan panjang ikatan yang berbeda.

Akses ke sirkuit dinamis pada perangkat IQM

Sirkuit dinamis pada IQM perangkat memungkinkan pengukuran sirkuit tengah (MCM) dan operasi feed-forward. Fitur-fitur ini memungkinkan peneliti dan pengembang kuantum untuk menerapkan algoritma kuantum canggih dengan logika bersyarat dan kemampuan penggunaan kembali qubit. Fitur eksperimental ini membantu mengeksplorasi algoritma kuantum dengan peningkatan efisiensi sumber daya dan mempelajari mitigasi kesalahan kuantum dan skema koreksi kesalahan.

Instruksi kunci:

  • measure_ff: Menerapkan pengukuran untuk kontrol feed-forward, mengukur qubit dan menyimpan hasilnya dengan kunci umpan balik.

  • cc_prx: Menerapkan rotasi yang dikontrol secara klasik yang hanya berlaku ketika hasil yang terkait dengan kunci umpan balik yang diberikan mengukur status |1⟩.

Amazon Braket mendukung sirkuit dinamis melaluiOpenQASM,Amazon Braket SDK, dan. Amazon Braket Qiskit Provider

Kendala:

  1. Kunci umpan balik dalam measure_ff instruksi harus unik.

  2. A cc_prx harus terjadi setelah measure_ff dengan kunci umpan balik yang sama.

  3. Dalam satu rangkaian, feed-forward pada qubit hanya dapat dikontrol oleh satu qubit, baik dengan sendirinya atau oleh qubit lain. Di sirkuit yang berbeda, Anda dapat memiliki pasangan kontrol yang berbeda.

    1. Misalnya, jika qubit 1 dikendalikan oleh qubit 2, qubit tidak dapat dikontrol oleh qubit 3 di sirkuit yang sama. Tidak ada batasan pada berapa kali kontrol diterapkan antara qubit 1 dan qubit 2. Qubit 2 dapat dikontrol oleh qubit 3 (atau qubit 1), kecuali jika reset aktif dilakukan pada qubit 2.

  4. Kontrol hanya dapat diterapkan ke qubit dalam grup yang sama.

  5. Program dengan kemampuan ini harus diserahkan sebagai program kata demi kata. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang program kata demi kata, lihat Kompilasi kata demi kata dengan OpenQASM 3.0.

Keterbatasan:

Saat ini, MCM hanya dapat digunakan untuk kontrol feed-forward dalam suatu program. Hasil MCM (0 atau 1) tidak dikembalikan sebagai bagian dari hasil tugas.

Gambar menampilkan kisi persegi 20-qubit IQM Garnet di mana setengah dari qubit disorot di Grup 1, dan qubit Grup 2 tidak disorot.

Contoh:

  1. Qubit digunakan kembali melalui reset aktif

    MCM dengan operasi reset bersyarat memungkinkan penggunaan kembali qubit dalam satu eksekusi sirkuit. Ini mengurangi persyaratan kedalaman sirkuit dan meningkatkan pemanfaatan sumber daya perangkat kuantum.

  2. Perlindungan flip bit aktif

    Sirkuit dinamis mendeteksi kesalahan bit flip dan menerapkan operasi korektif berdasarkan hasil pengukuran. Implementasi ini berfungsi sebagai eksperimen deteksi kesalahan kuantum.

  3. Eksperimen teleportasi

    Teleportasi negara mentransfer status qubit menggunakan operasi kuantum lokal dan informasi klasik dari. MCMs Teleportasi gerbang mengimplementasikan gerbang antara qubit tanpa operasi kuantum langsung. Eksperimen ini menunjukkan subrutin dasar dalam tiga bidang utama: koreksi kesalahan kuantum, komputasi kuantum berbasis pengukuran, dan komunikasi kuantum.

  4. Simulasi sistem kuantum terbuka

    Sirkuit dinamis memodelkan kebisingan dalam sistem kuantum melalui qubit data dan keterikatan lingkungan, dan pengukuran lingkungan. Pendekatan ini menggunakan qubit spesifik untuk mewakili elemen data dan lingkungan. Saluran Kebisingan dapat dirancang oleh gerbang dan pengukuran yang diterapkan pada lingkungan.

Untuk informasi selengkapnya tentang penggunaan sirkuit dinamis, lihat contoh tambahan di repositori notebook Amazon Braket.