探索實驗功能 - Amazon Braket
存取 QuEra Aquila 上的本機微調存取 QuEra Aquila 上的高幾何存取 QuEra Aquila 上的緊密幾何存取 IQM 裝置上的動態電路

本文為英文版的機器翻譯版本，如內容有任何歧義或不一致之處，概以英文版為準。

探索實驗功能

為了提升您的研究工作負載，請務必存取新的創新功能。透過 Braket Direct，您可以直接在 Braket 主控台中請求存取可用的實驗性功能，例如具有有限可用性或軟體功能的新量子裝置。

若要請求存取實驗功能：

  1. 導覽至 Amazon Braket 主控台，然後選取左側選單中的 Braket Direct，然後導覽至實驗功能區段。

  2. 選擇取得存取權並填寫請求的資訊。

  3. 提供工作負載的詳細資訊，以及您計劃使用此功能的位置。

存取 QuEra Aquila 上的本機微調

Local detuning (LD) 是一種新的時間相依控制欄位，具有可自訂的空間模式。LD 欄位會根據可自訂的空間模式影響 qubits，除了統一駕駛欄位和 Rydberg-Rydberg 互動可以建立的內容之外，為不同的 qubit 實現不同的 Hamiltonians。

限制條件：

本機調整欄位的空間模式可為每個 AHS 程式自訂，但在程式過程中是固定的。本機調整欄位的時間序列必須以零開始和結束，且所有值都小於或等於零。此外，本機調整欄位的參數受到數值限制，可透過特定裝置屬性區段 - 中的 Braket SDK 檢視aquila_device.properties.paradigm.rydberg.rydbergLocal。

限制：

執行使用本機調整欄位的量子程式時 （即使其大小在漢密爾頓中設定為常數零），裝置會比 Aquila 屬性效能區段中列出的 T2 時間更快的不一致性。如果不需要，最佳實務是從 AHS 計劃的漢密爾頓省略本機調整欄位。

旋轉術語中的類比錘子模擬，其中有 qubits、時間相依全域駕駛欄位，以及時間相依局部偏轉。

範例：

  1. 模擬旋轉系統中不均勻縱向磁場的效果

    雖然驅動欄位的振幅和階段對 qubits 的影響與旋轉時的橫向磁場相同，但驅動欄位的偏轉和局部偏轉的總和對 qubits 的影響與旋轉時的縱向欄位相同。透過對本機調整欄位的空間控制，可以模擬更複雜的旋轉系統。

  2. 準備非平衡初始狀態

    範例筆記本使用 Rydberg 原子模擬格線圖理論，示範如何在將系統退火至 Z2 排序階段時，抑制 9-atom 線性排列的中央原子被激動。在準備步驟之後，本機調整欄位會緩慢下降，而 AHS 程式會繼續模擬系統從此特定非平衡狀態開始的時間演變。

  3. 解決加權最佳化問題

    筆記本範例 最大權重獨立集 (MWIS) 顯示如何解決 Aquila 上的 MWIS 問題。本機調整欄位用於定義單位磁碟圖表節點上的權重，其邊緣由 Rybderg-blockage 效果實現。從統一的地面狀態開始，並逐漸擴大本機調整欄位，可讓系統轉換為 MWIS Hamiltonian 的地面狀態，以尋找問題的解決方案。

存取 QuEra Aquila 上的高幾何

較高的幾何體功能可讓您指定高度較高的幾何體。使用此功能，AHS 程式的原子排列可以跨越 Aquila 一般功能以外的 y 方向的額外長度。

限制條件：

高幾何體的最大高度為 0.000128 公尺 (128 um)。

限制：

當您的帳戶啟用此實驗性功能時，裝置屬性頁面上顯示的功能和GetDevice呼叫會繼續反映高度的一般下限。當 AHS 程式使用超出一般功能的原子排列時，填充錯誤預期會增加。在任務結果pre_sequence的部分中，您會發現非預期的 0s 數量增加，進而降低取得完美初始化安排的機會。此效果在具有許多原子的資料列中最強大。

三個點圖顯示 1d 線條、階梯和多工形式的高幾何的描述。

範例：

  1. 較大的 1d 和 quasi-1d 排列

    原子鏈和梯形排列可以擴展到更高的原子數。透過將長方向平行於 y，允許程式設計這些模型的較長執行個體。

  2. 使用小型幾何體多工執行任務的空間更大

    Aquila 上的範例筆記本平行量子任務顯示如何充分利用可用區域：透過在一個原子排列中放置有問題的幾何的多工副本。使用更多可用區域，可以放置更多副本。

存取 QuEra Aquila 上的緊密幾何

緊密幾何功能可讓您指定相鄰資料列之間間距較短的幾何。在 AHS 程式中，原子以資料列排列，並以最小的垂直間距分隔。任何兩個原子位點的 y 座標必須為零 （相同資料列），或相差超過最小資料列間距 （不同資料列）。藉助緊密的幾何體功能，最小的資料列間距會減少，從而建立更緊密的原子排列。雖然此延伸不會變更原子之間的最小歐幾里得距離需求，但它允許建立格線，其中遠端原子佔用彼此更接近的相鄰列，值得注意的範例是三角形格線。

限制條件：

緊密幾何體的最小資料列間距為 0.000002 公尺 (2 um)。

限制：

當您的帳戶啟用此實驗性功能時，裝置屬性頁面上顯示的功能和GetDevice呼叫會繼續反映高度的一般下限。當 AHS 程式使用超出一般功能的原子排列時，填充錯誤預期會增加。客戶會在任務結果pre_sequence的部分中找到更多非預期的 0，進而降低取得完美初始化安排的機會。此效果在具有許多原子的資料列中最強大。

圖形顯示左側三角形點格的緊密幾何，右側圖形是點的六邊形格線。

範例：

  1. 具有小格子常數的非矩形格子

    更緊密的資料列間距允許建立格線，其中最接近某些原子的相鄰處位於對角方向。值得注意的範例包括三角形、六邊形和 Kagome 格狀，以及一些半晶形。

  2. 可調整的格子系列

    在 AHS 程式中，透過調整原子對之間的距離來調整互動。更緊密的資料列間距允許更自由地調整不同原子對相對於彼此的互動，因為定義原子結構的角度和距離不受最小的資料列間距限制條件的限制。值得注意的範例是具有不同鍵長度的 Shastry-Sutherland 格子系列。

存取 IQM 裝置上的動態電路

IQM 裝置上的動態電路可啟用中電路測量 (MCM) 和向前饋送操作。這些功能允許量子研究人員和開發人員實作具有條件式邏輯和量子重複使用功能的進階量子演算法。此實驗性功能有助於探索量子演算法，改善資源效率，以及研究量子錯誤緩解和錯誤修正機制。

金鑰指示：

  • measure_ff：實作前饋控制的測量，測量 qubit，並使用意見回饋金鑰儲存結果。

  • cc_prx：實作傳統控制的輪換，只有在與指定意見回饋金鑰相關聯的結果測量 |1⟩ 狀態時才適用。

Amazon Braket 透過 OpenQASM、 Amazon Braket SDK和 支援動態電路Amazon Braket Qiskit Provider。

限制條件：

  1. measure_ff 說明中的意見回饋金鑰必須是唯一的。

  2. cc_prx 必須使用相同的意見回饋金鑰measure_ff在 之後發生。

  3. 在單一電路中，一個 qubit 上的向前饋送只能由一個 qubit 控制，無論是單獨或由另一個 qubit 控制。在不同的電路中，您可以有不同的控制對。

    1. 例如，如果 qubit 1 由 qubit 2 控制，則無法由相同電路中的 qubit 3 控制。在 qubit 1 和 qubit 2 之間套用控制項的次數沒有限制。Qubit 2 可以透過 qubit 3 （或 qubit 1) 控制，除非在 qubit 2 上執行主動重設。

  4. 控制項只能套用至相同群組內的 qubit。

  5. 具有這些功能的程式必須以逐字方式提交。若要進一步了解逐字程式，請參閱使用 OpenQASM 3.0 進行逐字編譯。

限制：

目前，MCM 只能用於程式中的前饋控制。MCM 結果 (0 或 1) 不會在任務結果中傳回。

該影像顯示 IQM Garnet 20-qubit 方形格線，其中群組 1 中反白顯示一半的 qubit，而群組 2 qubit 未加高。

範例：

  1. 透過主動重設進行 Qubit 重複使用

    具有條件式重設操作的 MCM 可在單一電路執行中啟用 qubit 重複使用。這可減少電路深度需求，並改善量子裝置資源使用率。

  2. 主動位元翻轉保護

    動態電路可偵測位元翻轉錯誤，並根據測量結果套用修正操作。此實作可做為量子錯誤偵測實驗。

  3. 電信實驗

    狀態電信使用本機量子操作和 MCMs 的傳統資訊來傳輸 qubit 狀態。Gate Teleportation 會在 qubits 之間實作閘道，而不需要直接 quantum 操作。這些實驗在三個關鍵領域中示範基礎子常式：量子錯誤校正、以測量為基礎的量子運算和量子通訊。

  4. 開放式量子系統模擬

    動態電路會透過資料量位元和環境糾結，以及環境測量來模擬量子系統中的雜訊。此方法使用特定 qubit 來表示資料和環境元素。雜訊通道可由套用至環境的閘道和測量設計。

如需使用動態電路的詳細資訊，請參閱 Amazon Braket 筆記本儲存庫中的其他範例。