Amazon Braket 术语和概念

模拟哈密顿模拟（AHS）是一种独特的量子计算范式，用于实现多体系统瞬态量子动力学的直接模拟。在 AHS 中，用户直接指定一个时变哈密顿量，通过调整量子计算机，可以直接模拟该哈密顿量下的连续时间演变。AHS 设备通常是专用设备，而不是像基于门的设备这样的通用量子计算机。它们仅限于其可以模拟的一类哈密顿量。然而，由于这些哈密顿量是在设备上自然实现的，因此 AHS 不承担制定像电路那样的算法和执行门操作所需的开销。

我们以 Braket 表示法（量子力学中的标准表示法）命名了 Braket 服务。该表示法由保罗·狄拉克于 1939 年推出，用于描述量子系统的状态，也被称为狄拉克表示法。

借助 Braket Direct，您可以保留对自己选择的不同量子设备的专门访问权限，与量子计算专家联系以获取工作负载指导，并尽早使用下一代功能，如可用性有限的新量子设备。

Amazon Braket 有一项名为 Amazon Braket Hybrid Jobs 的功能，该功能可实现混合算法的完全托管执行。Braket 混合作业由三部分组成：

在 Amazon Braket 中，设备是可以运行量子任务的后端。设备可以是 QPU 或量子电路模拟器。要了解更多信息，请参阅 Amazon Braket 支持的设备。

错误缓解包括运行多个物理电路并将它们的测量结果组合在一起以获得更好的结果。有关更多信息，请参阅错误缓解技术。

在基于门的量子计算（QC）（也称为基于电路的 QC）中，计算被分解为基本运算（门）。某些门集是通用的，这意味着每次计算都可以表示为这些门的有限序列。门是量子电路的基块，类似于经典数字电路的逻辑门。

门拍摄限制是指每次拍摄的总门数（所有门类型的总和）和每项任务的门拍摄数量。从数学上讲，门拍摄限制可以表示为：

Gateshot limit = (Gate count per shot) * (Shot count per task)

物理系统的量子动力学由其哈密顿量决定，哈密顿量对有关系统各组成部分之间的相互作用和外生驱动力影响的所有信息进行编码。在经典机器上，N 量子比特系统的哈密顿量通常表示为复数的 2^N x 2^N 矩阵。通过在量子设备上运行模拟哈密顿模拟，可以避免这些指数级的资源需求。

脉冲是传输到量子比特的瞬态物理信号。它由在帧中播放的波形来描述，该波形充当载波信号的支撑，并绑定到硬件通道或端口。客户可以通过提供调制高频正弦载波信号的模拟包络来设计自己的脉冲。该帧的独特特征是频率和相位，这些频率和相位通常被选为与量子比特的 |0−⟩ 和 |1−⟩ 能级之间的能量分离产生共振。因此，门被设置为具有预定形状和校准参数（如振幅、频率和持续时间）的脉冲。模板波形未涵盖的使用案例将通过自定义波形启用，自定义波形将通过提供由固定的物理周期时间分隔的值列表以单样本分辨率进行指定。

量子电路是在基于门的量子计算机上定义计算的指令集。量子电路是一系列量子门，它们是 qubit 寄存器上的可逆变换，还有测量指令。

量子电路模拟器是一种在经典计算机上运行并计算量子电路测量结果的计算机程序。对于一般电路，量子模拟的资源需求会随着要模拟的 qubits 的数量而呈指数级增长。Braket 提供对托管（通过 Braket 访问 API）和本地（Amazon Braket SDK 的一部分）量子电路模拟器的访问权限。

量子计算机是一种使用量子力学现象（如叠加和纠缠）进行计算的物理设备。量子计算（QC）有不同的范式，如基于门的 QC。

QPU 是一种可以在量子任务上运行的物理量子计算设备。 QPUs 可以基于不同的 QC 范式，例如基于门的 QC。要了解更多信息，请参阅 Amazon Braket 支持的设备。

QPU 原生门可以直接映射到 QPU 控制系统的控制脉冲。无需进一步编译即可在 QPU 设备上运行原生门。QPU 支持的门的子集。您可以在 Amazon Braket 控制台的“设备”页面和 Braket SDK 中找到设备的原生门。

QPU 支持的门是 QPU 设备接受的门。这些门可能不会直接在 QPU 上运行，这意味着它们可能需要分解成原生门。您可以在 Amazon Braket 控制台的“设备”页面和 Amazon Braket SDK 上找到支持的设备门。

在 Braket 中，量子任务是对设备的原子请求。对于基于门的质量控制设备，这包括量子电路（包括测量指令和 shots 的数量）和其他请求元数据。您可以通过 Amazon Braket SDK 或直接使用该 CreateQuantumTask API 操作来创建量子任务。创建量子任务后，它将排队直到请求的设备变为可用为止。您可以在 Amazon Braket 控制台的“量子任务”页面上或使用 GetQuantumTask 或 SearchQuantumTasks API 操作来查看您的量子任务。

量子计算机中的基本信息单位被称为 qubit（量子比特），就像经典计算中的位一样。qubit 是一个双能量子系统，可以通过不同的物理实现来实现，如超导电路或单个离子和原子。其他 qubit 类型基于光子、电子、核自旋或更奇特的量子系统。

Queue depth 指排队等候特定设备的量子任务和混合作业的数量。可通过 Braket Software Development Kit (SDK) 或 Amazon Braket Management Console 访问设备的量子任务和混合作业队列数。

Queue position 指您的量子任务或混合作业在相应设备队列中的当前位置。它可以通过 Braket Software Development Kit (SDK) 或 Amazon Braket Management Console 获得，用于量子任务或混合作业。

由于量子计算本质上是有一定的概率性的，因此任何电路都需要多次评估才能得到准确的结果。单个电路的执行和测量被称为镜头。电路的拍摄次数（重复执行）是根据所需的结果精度来选择的。

IAM 策略是允许或拒绝对AWS 服务和资源的权限的文档。IAM 策略允许您自定义用户对资源的访问级别。例如，您可以允许用户访问您中的所有 Amazon S3 存储桶AWS 账户，或者仅允许用户访问特定存储桶。

IAM 角色是一种可以代入的身份，可以代入该身份来临时访问权限。您必须先对用户授予切换到您创建的 IAM 角色的权限，然后用户、应用程序或服务才能使用该角色。当有人担任 IAM 角色时，他们会放弃以前在先前角色下拥有的所有权限，并使用新角色的权限。

亚马逊简单存储服务 (Amazon S3) Simp AWS 服务 le Service 允许您将数据作为对象存储在存储桶中。Amazon S3 存储桶提供无限的存储空间。Amazon S3 存储桶中的最大对象大小为 5 TB。您可以将任何类型的文件数据上传到 Amazon S3 存储桶，如图像、视频、文本文件、备份文件、网站媒体文件、存档文档以及您的 Braket 量子任务结果。