パルスを使用したネイティブゲートへのアクセス

多くの場合、研究者は、特定の QPU でサポートされているネイティブゲートをパルスとして実装する方法を正確に把握する必要があります。パルスシーケンスはハードウェアプロバイダーによって慎重にキャリブレーションされていますが、それらを利用することで、研究者はより良いゲートを設計したり、特定ゲートのパルスの伸張によるゼロノイズ外挿など、エラー緩和のための規定を探求したりすることができます。

Amazon Braket は、Rigetti のネイティブゲートへのプログラムによるアクセスをサポートしています。

import math
from braket.aws import AwsDevice
from braket.circuits import Circuit, GateCalibrations, QubitSet
from braket.circuits.gates import Rx

device = AwsDevice("arn:aws:braket:us-west-1::device/qpu/rigetti/Ankaa-3")

calibrations = device.gate_calibrations
print(f"Downloaded {len(calibrations)} calibrations.")

device.refresh_gate_calibrations()

RX ゲートや XY ゲートなど、特定のネイティブゲートを取得するには、Gate オブジェクトと目的の量子ビットを渡す必要があります。例えば、qubit 0 に適用された RX(π/2) のパルス実装を検査してみましょう。

rx_pi_2_q0 = (Rx(math.pi/2), QubitSet(0))

pulse_sequence_rx_pi_2_q0 = calibrations.pulse_sequences[rx_pi_2_q0]

フィルタリングされたキャリブレーションのセットを作成するには、filter 関数を使用します。ゲートのリストまたは QubitSet のリストを渡します。次のコードは、RX(π/2) のすべてのキャリブレーション結果を含むセットと、qubit0 のすべてのキャリブレーション結果を含むセットを作成します。

rx_calibrations = calibrations.filter(gates=[Rx(math.pi/2)])
q0_calibrations = calibrations.filter(qubits=QubitSet([0]))

カスタムキャリブレーションセットをアタッチすることで、ネイティブゲートのアクションを提供または変更できるようになりました。例えば、次の回路について考えてみましょう。

bell_circuit = (
    Circuit()
    .rx(0, math.pi/2)
    .rx(1, math.pi/2)
    .iswap(0, 1)
    .rx(1, -math.pi/2)
)

qubit 0 で rx ゲートのカスタムゲートキャリブレーション結果を使用してこの回路を実行するには、PulseSequence オブジェクトのディクショナリを gate_definitions キーワード引数に渡します。ディクショナリを作成するには、GateCalibrations オブジェクトの pulse_sequences 属性を使用します。指定しなかったすべてのゲートは、量子ハードウェアプロバイダーのパルスキャリブレーション結果に置き換えられます。

nb_shots = 50
custom_calibration = GateCalibrations({rx_pi_2_q0: pulse_sequence_rx_pi_2_q0})
task = device.run(bell_circuit, gate_definitions=custom_calibration.pulse_sequences, shots=nb_shots)