QPU에 양자 작업 제출 - Amazon Braket

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QPU에 양자 작업 제출

Amazon Braket은 양자 작업을 실행할 수 있는 여러 디바이스에 대한 액세스를 제공합니다. 양자 작업을 개별적으로 제출하거나 양자 작업 일괄 처리를 설정할 수 있습니다.

양자 처리 장치(Quantum Processing Unit, QPU)

언제든지 양자 작업을 QPU에 제출할 수 있지만, 해당 작업은 Amazon Braket 콘솔의 디바이스 페이지에 표시되는 특정 가용성 기간 내에 실행됩니다. 다음 섹션에 소개된 양자 작업 ID를 사용하여 양자 작업의 결과를 검색할 수 있습니다.

  • AQT IBEX-Q1 : arn:aws:braket:eu-north-1::device/qpu/aqt/Ibex-Q1

  • IonQ Aria-1 : arn:aws:braket:us-east-1::device/qpu/ionq/Aria-1

  • IonQ Forte-1 : arn:aws:braket:us-east-1::device/qpu/ionq/Forte-1

  • IonQ Forte-Enterprise-1 : arn:aws:braket:us-east-1::device/qpu/ionq/Forte-Enterprise-1

  • IQM Garnet : arn:aws:braket:eu-north-1::device/qpu/iqm/Garnet

  • IQM Emerald : arn:aws:braket:eu-north-1::device/qpu/iqm/Emerald

  • QuEra Aquila : arn:aws:braket:us-east-1::device/qpu/quera/Aquila

  • Rigetti Ankaa-3 : arn:aws:braket:us-west-1::device/qpu/rigetti/Ankaa-3

참고

QPU 및 온디맨드 시뮬레이터의 경우 CREATED 상태의 양자 작업을 취소할 수 있습니다. 온디맨드 시뮬레이터 및 QPU의 경우 QUEUED 상태의 양자 작업을 최선의 방식으로 취소할 수 있습니다. 참고로 QPU QUEUED 양자 작업은 QPU 가용성 기간 동안 성공적으로 취소될 가능성이 낮습니다.

AQT

AQT의 IBEX-Q1 QPU는 초고진공실에 배치된 거시적 무선 주파수 트랩에서 40Ca+의 수정을 기반으로 합니다. 디바이스는 실내에서 실행되며 2개의 19인치 데이터 센터 호환 랙에 맞습니다.

높은 충실도 게이트는 트랩의 낮은 난방 속도와 쿼비트 회전을 위한 직접 광학 전환을 사용하여 활성화됩니다. 쿼비트 전환은 상대 주파수 안정성이 매우 높은 좁은 선폭 레이저에 의해 구동됩니다. 또한 쿼비트는 효율적인 상태 준비 및 광학 선반을 통한 읽기 기능을 제공합니다. All-to-all 연결은 이온 수정의 장거리 Coulomb 상호 작용을 통해 달성됩니다. 단이온 주소 지정 및 읽기는 높은 수치의 렌즈 렌즈를 사용하여 이루어집니다.

AQT 디바이스는 다음 양자 게이트를 지원합니다.

'ccnot', 'cnot', 'cphaseshift', 'cphaseshift00', 'cphaseshift01', 'cphaseshift10', 'cswap', 'swap', 'iswap', 'pswap', 'ecr', 'cy', 'cz', 'xy', 'xx', 'yy', 'zz', 'h', 'i', 'phaseshift', 'rx', 'ry', 'rz', 's', 'si', 't', 'ti', 'v', 'vi', 'x', 'y', 'z', 'prx'

축어 컴파일을 사용하면 AQT 디바이스는 다음과 같은 네이티브 게이트를 지원합니다.

'prx', 'xx', 'rz'
참고

다음은 AQT네이티브 게이트와 Amazon Braket 간의 동일한 게이트를 설명합니다.

  • AQT M™lmer-S™rensen(MS 또는 RXX) 게이트는 Braket의 'xx' 게이트에 해당합니다.

  • AQT R 게이트는 Braket의 'prx' 게이트에 해당합니다.

  • 'rz' 게이트 이름 지정은 동일합니다.

IonQ

IonQ는 이온 트랩 기술을 기반으로 게이트 기반 QPU를 제공합니다. IonQ's의 트랩 이온 QPU는 진공 챔버 내 미세 가공된 표면 전극 트랩에 의해 공간적으로 제한되는 트랩된 171Yb+ 이온 체인을 기반으로 빌드됩니다.

IonQ 디바이스는 다음 양자 게이트를 지원합니다.

'x', 'y', 'z', 'rx', 'ry', 'rz', 'h', 'cnot', 's', 'si', 't', 'ti', 'v', 'vi', 'xx', 'yy', 'zz', 'swap'

축어적 컴파일을 통해 IonQ QPU는 다음과 같은 네이티브 게이트를 지원합니다.

'gpi', 'gpi2', 'ms'

네이티브 MS 게이트를 사용할 때 두 개의 위상 파라미터만 지정하면 완전 얽힘을 생성하는 MS 게이트가 실행됩니다. 완전 얽힘을 생성하는 MS 게이트는 항상 π/2 회전을 수행합니다. 다른 각도를 지정하고 부분 얽힘을 생성하는 MS 게이트를 실행하려면, 세 번째 파라미터를 추가하여 원하는 각도를 지정합니다. 자세한 내용은 braket.circuits.gate 모듈을 참조하세요.

이러한 네이티브 게이트는 축어적 컴파일에만 사용할 수 있습니다. 축어적 컴파일에 대한 자세한 내용은 축어적 컴파일을 참조하세요.

IQM

IQM 양자 프로세서는 초전도 트랜스몬 큐비트를 기반으로 하는 범용 게이트 모델 디바이스입니다. IQM Garnet은 20큐비트 디바이스이며 IQM Emerald는 54큐비트 디바이스입니다. 이 두 디바이스 모두 결정 격자 토폴로지라고도 하는 정사각형 격자 토폴로지를 사용합니다.

IQM 디바이스는 다음 양자 게이트를 지원합니다.

"ccnot", "cnot", "cphaseshift", "cphaseshift00", "cphaseshift01", "cphaseshift10", "cswap", "swap", "iswap", "pswap", "ecr", "cy", "cz", "xy", "xx", "yy", "zz", "h", "i", "phaseshift", "rx", "ry", "rz", "s", "si", "t", "ti", "v", "vi", "x", "y", "z"

축어적 컴파일을 통해 IQM 디바이스는 다음과 같은 네이티브 게이트를 지원합니다.

'cz', 'prx'

Rigetti

Rigetti 양자 프로세서는 완전히 조정 가능한 초전도 qubits를 기반으로 하는 범용 게이트 모델 시스템입니다.

  • Ankaa-3 시스템은 확장 가능한 멀티칩 기술을 활용하는 84큐비트 디바이스입니다.

Rigetti 디바이스는 다음 양자 게이트를 지원합니다.

'cz', 'xy', 'ccnot', 'cnot', 'cphaseshift', 'cphaseshift00', 'cphaseshift01', 'cphaseshift10', 'cswap', 'h', 'i', 'iswap', 'phaseshift', 'pswap', 'rx', 'ry', 'rz', 's', 'si', 'swap', 't', 'ti', 'x', 'y', 'z'

축어적 컴파일을 통해 Ankaa-3은 다음과 같은 네이티브 게이트를 지원합니다.

'rx', 'rz', 'iswap'

Rigetti 초전도 양자 프로세서는 각도가 ±π/2 또는 ±π인 'rx' 게이트를 실행할 수 있습니다.

펄스 수준 제어는 Ankaa-3 시스템에 대해 다음 유형의 사전 정의된 프레임 세트를 지원하는 Rigetti 디바이스에서 사용할 수 있습니다.

`flux_tx`, `charge_tx`, `readout_rx`, `readout_tx`

QuEra

QuEra는 아날로그 해밀토니안 시뮬레이션(Analog Hamiltonian Simulation, AHS) 양자 작업을 실행할 수 있는 중성 원자 기반 디바이스를 제공합니다. 이러한 특수 용도 디바이스는 동시에 상호 작용하는 수백여 큐비트의 시간 종속 양자 동역학을 충실하게 재현합니다.

큐비트 레지스터의 레이아웃과 조작장의 시간 및 공간 종속성을 고려하여 AHS의 패러다임으로 이러한 디바이스를 프로그래밍할 수 있습니다. Amazon Braket은 python SDK, braket.ahs의 AHS 모듈을 통해 이러한 프로그램을 구성하는 유틸리티를 제공합니다.

자세한 내용은 아날로그 해밀토니안 시뮬레이션 예제 노트북 또는 QuEra Aquila를 사용하여 아날로그 프로그램 제출 페이지를 참조하세요.