Glosář Azure Quantum

Adjoint

Komplexní konjugované transpozice operace. U operací, které implementují unitární operátor, je adjoint inverzní hodnotou operace a je označen symbolem dýky. Pokud například operace U představuje unitární operátor $U$, pak Adjoint U představuje $U^\dagger$. Další informace najdete v tématu Aplikace Functor.

Pomocný qubit

Qubit, který slouží jako dočasná paměť pro kvantový počítač a podle potřeby se přidělí a zruší přidělení. Někdy se označuje jako ancilla. Další informace najdete v tématu Více qubitů.

Azure Active Directory (AAD) / Microsoft Identity Platform

Služba identit Azure, která se používá k implementaci řízení přístupu a ověřování prostředků. Názvy Azure Active Directory a Microsoft Identity Platform jsou zaměnitelné. Další informace najdete v tématu Azure Active Directory.

Spravovaná aplikace Azure (AMA) / Spravovaná aplikace

Typ aplikace nabízené koncovým zákazníkům v Azure prostřednictvím Azure Marketplace. Další informace najdete v tématu Spravované aplikace Azure.

Azure Marketplace

Výkladní skříň pro cloudový software v Azure. Další informace najdete v tématu Azure Marketplace.

Azure Quantum

Kvantová služba Microsoftu pro Azure, která zákazníkům umožňuje přístup ke kvantovým řešením od poskytovatelů Microsoftu i partnerů.

Azure Resource Manager (ARM)

Služba pro nasazení a správu Azure. Další informace najdete v tématu Azure Resource Manager.

Hybridní kvantové výpočty služby Batch

Model hybridních kvantových výpočtů , kde se úlohy z místního klienta rozdělují do jedné úlohy, čímž se eliminuje čekání mezi odesláními úloh.

Stav zvonku

Jeden ze čtyř specifických maximálně propletenýchkvantových stavů dvou qubitů. Čtyři stavy jsou definovány $\ket{\beta_{ij=}} (\mathbb{I\otimes} X^iZ^j) (\ket{{00} +{11}\ket{ ) / . \sqrt{{2}$ Stav bellu se také označuje jako pár EPR.

Bloch sphere

Grafické znázornění kvantového stavu s jedním qubitem jako bodu v kouli trojrozměrné jednotky. Další informace najdete v tématu Vizualizace qubitů a transformací pomocí Bloch sphere.

Callable

Operace nebo funkce v Q# jazyce. Další informace najdete v Q# uživatelské příručce.

Skupina Clifford

Soubor operací, které obsazují oktanty Blochova koule a permutace Pauliho operátorů. Patří sem operace $X$, $Y$, $Z$, $H$ a $S$.

Kontrolované

Kvantová operace , která přijímá jeden nebo více qubitů jako povolovače operace target . Další informace najdete v tématu Aplikace Functor.

Dirac notace

Symbolická zkratka, která zjednodušuje reprezentaci kvantových stavů, označovaná také jako bra-ketová notace. Část podprsenka představuje vektor řádku, například $\bra{A}=\begin{bmatrix}_{1&} A{_2\end{bmatrix}$} a část ket představuje vektor sloupce B$\ket{{\begin{bmatrix}}=_1}\\ B{_2.}\end{bmatrix}$ Další informace najdete v tématu Dirac Notation.

Distribuované hybridní kvantové výpočty

Model hybridních kvantových výpočtů , který spouští klasické procesy společně s logickými qubity s dlouhou dobou soudržnosti a distribuovanými výpočty napříč heterogenními cloudovými prostředky.

Eigenvalue

Faktor, kterým se velikost ekgentoru dané transformace mění použitím transformace. Vzhledem ke čtvercové matici $M$ a vlastnímu vektoru $v$, pak $Mv = cv$, kde $c$ je vlastní hodnota a může být komplexním číslem libovolného argumentu. Další informace najdete v tématu Pokročilé koncepty matice.

Eigenvector

Vektor, jehož směr je danou transformací nezměněn a jehož velikost je změněna faktorem odpovídajícím hodnotě vlastních vektorů. Vzhledem k čtvercové matici $M$ a vlastní hodnotě $c$, pak $Mv = cv$, kde $v$ je vlastní vektor matice a může být komplexním číslem libovolného argumentu. Další informace najdete v tématu Pokročilé koncepty matice.

Provázání

Kvantové částice, jako jsou qubity, mohou být propojeny nebo propletené tak, že je nelze popsat nezávisle na sobě. Jejich výsledky měření korelují, i když jsou odděleny nekonečně daleko. Provázání je nezbytné pro měřenístavu qubitu. Další informace najdete v tématu Pokročilé koncepty matice.

Pár EPR

Jeden ze čtyř specifických maximálně propletených kvantových stavů dvou qubitů. Čtyři stavy jsou definovány $\ket{\beta:{ij}}= (\mathbb{\otimes{1} X^iZ^j) ({00}\ket{ + \ket{{11}) / . \sqrt{2}$ Pár EPR se označuje také jako bellový stav.

Vývoj

Jak se kvantový stav mění v průběhu času. Další informace najdete v tématu Maticové exponenciální údaje.

Floquetové kódy

Floquetové kódy jsou novou třídou kódů oprav chyb, které dynamicky reagují na šum a chyby, ve srovnání s tradičními korekčními kódy, které chrání před statickými chybami.

Funkce

Typ podprogramu Q# v jazyce, který je čistě deterministický. I když se funkce používají v rámci kvantových algoritmů, nemůžou pracovat s qubity ani voláním operací. Další informace najdete v Q# uživatelské příručce.

Gate

Starší termín pro určité vnitřní kvantové operace založený na konceptu klasických logických bran. Kvantový okruh je síť bran založená na podobném konceptu klasických logických obvodů.

Globální fáze

Pokud jsou dva stavy identické až do násobku komplexního čísla $e^{i\phi}$, říká se, že se liší až do globální fáze. Na rozdíl od místních fází nelze globální fáze sledovat pomocí žádného měření. Další informace najdete v tématu Qubit.

Hadamard

Hadamardská operace (označovaná také jako Hadamardská brána nebo transformace) funguje na jeden qubit a umístí ho do rovnoměrné $\ket{0}$$\ket{1}$superpozice nebo, pokud je qubit zpočátku ve $\ket{{0}$ stavu . V Q#nástroji tuto operaci použije předdefinovaná H operace.

Hybridní kvantové výpočty

Těsná integrace klasických a kvantových procesů a architektur. Modely hybridních kvantových výpočtů jsou dávkové,iterativní,integrované adistribuované hybridní. Další informace najdete v tématu Úvod do hybridních kvantových výpočtů.

Neměnná

Proměnná, jejíž hodnotu nelze změnit. Neměnná proměnná v Q# se vytvoří pomocí klíčového let slova . Chcete-li deklarovat proměnné, které lze změnit, použijte měnitelné klíčové slovo k deklaraci a set klíčové slovo pro úpravu hodnoty.

Iterativní hybridní kvantové výpočty

Model hybridních kvantových výpočtů , kde se klasické výpočetní prostředky nacházejí v cloudu, což vede k nižší latenci a opakovanému spuštění kvantového okruhu s různými parametry. Kvantové úlohy je možné seskupit do relací, což umožňuje delší běhy a přístup ke kvantovému hardwaru podle priority.

Integrované hybridní kvantové výpočty

Model hybridních kvantových výpočtů , kde jsou klasické a kvantové procesory fyzicky blízko, což umožňuje provádět klasické výpočty, zatímco fyzické qubity jsou koherentní. Integrovaný hybridní systém využívá měření středního okruhu a opakované použití qubitů.

Úloha

Program nebo aplikace odeslaná do azure Quantum ke zpracování poskytovatelem Azure Quantum.

Logický qubit

Logické qubity se vytvářejí seskupením několika fyzických qubitů za účelem kódování a ochrany kvantových informací. Používají se k zajištění robustnějšího kvantového hardwaru proti chybám a šumu.

Měření

Manipulace s qubitem (nebo sadou qubitů), která poskytuje výsledek pozorování, ve skutečnosti získání klasického bitu. Další informace najdete v tématu Qubit.

Měření středního okruhu

Proces provádění měření kvantového stavu v různých bodech během provádění programu, nikoli pouze na konci. To umožňuje klasickému programu rozhodovat o toku okruhu. Úzce souvisí s opětovně použitým použitím Qubitu.

Měnitelné

Proměnná, jejíž hodnota může být po vytvoření změněna. Proměnlivá proměnná v je Q# deklarována pomocí klíčového mutable slova a upravena pomocí klíčového set slova . Proměnné vytvořené pomocí klíčového let slova jsou neměnné a jejich hodnotu nelze změnit.

Obor názvů

Popisek pro kolekci souvisejících názvů (například operace, funkce a typy definované uživatelem). Například obor názvů Microsoft.Quantum.Preparation označuje všechny symboly definované ve standardní knihovně, které pomáhají s přípravou počátečních stavů.

Operace

Základní jednotka kvantového výpočtu v Q#. Přibližně odpovídá funkci v jazyce C, C++ nebo Python nebo statické metodě v jazyce C# nebo Javě. Další informace najdete v Q# uživatelské příručce.

Oracle

Podprogram, který poskytuje informace závislé na datech kvantovému algoritmu za běhu. Cílem obvykle je poskytnout superpozici výstupů odpovídajících vstupům, které jsou v superpozici. Další informace najdete v tématu Orákula.

Částečná aplikace

Volání funkce nebo operace bez všech požadovaných vstupů Tím se vrátí nové volání , které vyžaduje pouze chybějící parametry (označené podtržítkem), které mají být zadány během budoucí aplikace. Další informace najdete v části Částečné použití.

Pauli – operátory

Sada tří unitárních matic 2 x 2 označovaná jako Xkvantové operace a Z . Y Matice identit I $$je často součástí sady. $I =1 0 0 1 &\end{bmatrix}$, $X =\begin{bmatrix} 0 & 1 \\ 1 & 0 \end{bmatrix}$, $Y =\begin{bmatrix} 0 & -i \\& 0 \end{bmatrix}$, $Z =\begin{bmatrix} 1 & 0 \\ 0 & -1 .\end{bmatrix}$\\&\begin{bmatrix} Další informace najdete v tématu Operace s jedním qubitem.

Poskytovatel

Komponenta v Azure Quantum, která poskytuje možnost spouštět úlohy na vybraném targetsobjektu . Mezi poskytovatele patří Microsoft a řada externích partnerů.

Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA)

Variační kvantový algoritmus používaný k hledání přibližných řešení problémů kombinatorické optimalizace – problémy, kdy počet možných řešení s velikostí problému extrémně roste.

Diagram kvantového obvodu

Metoda pro grafické znázornění posloupnosti bran pro jednoduché kvantové programy, například

Další informace najdete v tématu Kvantové obvody.

Quantum Development Kit (QDK)

Sada microsoftu pro vývoj softwaru pro vývoj kvantových aplikací ve službě Azure Quantum Sada QDK obsahuje Q#programovací jazyk Microsoftu pro kvantové výpočty a Q# balíčky Pythonu spolu s knihovnami Q# , ukázkami a kurzy. Obsahuje také rozhraní API pro vývojáře pro spouštění úloh ve službě Azure Quantum. Další informace najdete v dokumentaci microsoft QDK.

Kvantové knihovny

Kolekce operací, funkcí a uživatelsky definovaných typů pro vytváření Q# programů. Standardní knihovna je nainstalovaná ve výchozím nastavení. Mezi další dostupné knihovny patří chemická knihovna, knihovna Numerics a knihovna strojového učení.

Kvantový program

V rámci Azure Quantum je program napsaný jako Q#targetsposkytovatel ve službě Azure Quantum.

Kvantový stav

Přesný stav izolovaného kvantového systému, ze kterého lze extrahovat pravděpodobnosti měření . V kvantových výpočtech používá kvantový simulátor tyto informace k simulaci toho, jak qubity reagují na operace. Další informace najdete v tématu Qubit.

Qubit

Základní jednotka kvantové informace, která je v klasickém computingu obdobou . Další informace najdete v tématu Qubit.

Opakované použití Qubitu

V souvislosti s měřením středního okruhu je opakované použití qubitů postup návrhu okruhů tak, aby se stejný qubit v kvantovém výpočtu vícekrát použil, aby se minimalizoval celkový počet qubitů potřebných ke spuštění programu. Po měření uprostřed okruhu je možné qubit resetovat a znovu použít, což vám umožní spouštět složitější výpočty na hardwaru s menším počtem qubitů.

Opakovat až do úspěchu

Koncept často používaný v kvantových algoritmech, který spočívá v opakovaném použití výpočtu, dokud není splněna určitá podmínka. Pokud podmínka není splněna, často se před opakováním pokusu vyžaduje oprava zadáním další iterace. Další informace najdete v Q# uživatelské příručce.

Relace

Relace jsou součástí iterativního hybridního modelu kvantových výpočtů , relace mají prioritu, logické skupiny kvantových úloh. Schopnost opakovat provádění kvantového obvodu s různými parametry z tohoto modelu dělá dobrý model pro Variational Quantum Eigensolvers a Quantum Approximate Optimization Algorithms.

Standardní knihovny

Operace, funkce a uživatelem definované typy , které se instalují spolu s kompilátorem Q# během instalace. Standardní implementace knihovny je vzhledem k target počítačům nezávislá. Další informace najdete v tématu Standardní knihovny.

Superpozice

Koncept v kvantových výpočtech, že qubit je lineární kombinací dvou stavů $\ket{0}$ a $\ket{1}$, dokud se změří. Další informace najdete v tématu Principy kvantových výpočtů.

Cílový počítač

Konkrétní hardware nebo simulátor vystavený poskytovatelem , který je možné použít ke spouštění úloh v Azure Quantum. Zákazníci vyberou, kterou target úlohu chtějí použít ke spuštění konkrétní úlohy. Například počítač se třemi qubity, šesti qubity a simulátorem úplného stavu můžou být targets.

Teleportace

Metoda opětovného generování dat nebo kvantového stavu jednoho qubitu z jednoho místa na jiné bez fyzického přesunu qubitu pomocí propletení a měření. Další informace najdete v tématu Kvantové obvody a příslušné katy na webu Quantum Katas.

Tuple

Kolekce hodnot oddělených čárkami, které fungují jako jedna hodnota. Typ řazené kolekce členů je definován typy hodnot, které obsahuje. V Q#nástroji jsou řazené kolekce členů neměnné a můžou být vnořené, obsahují pole nebo se v poli používají. Další informace najdete v tématu Řazené kolekce členů.

Unitární operátor

Operátor, jehož inverzní funkce se rovná jeho vedlejšímu operátoru, $například UU^{\dagger}=\id$.

Typ definovaný uživatelem

Vlastní typ, který může obsahovat jednu nebo více pojmenovaných nebo anonymních položek. Další informace najdete v tématu Deklarace typu.

Variational Quantum Eigensolver (VQE)

Hybridní kvantový algoritmus, který se používá k nalezení základního stavu daného fyzického systému. Používá klasický program k úpravě a upřesnění parametrů kvantového obvodu na základě výsledků předchozích měření.