Estimátor prostředků Azure Quantum
Estimátor prostředků Azure Quantum je nástroj pro odhad prostředků, který vypočítá a zobrazí prostředky potřebné pro kvantový algoritmus za předpokladu, že je spuštěný na kvantovém počítači odolném proti chybám.
Pomocí estimátoru prostředků můžete vyhodnotit rozhodnutí o architektuře, porovnat technologie qubitu a určit prostředky, které potřebujete ke spuštění konkrétního kvantového algoritmu. Můžete zobrazit celkový počet fyzických qubitů, modulu runtime, požadovaných výpočetních prostředků a podrobnosti vzorců a hodnot použitých pro každý odhad.
V této lekci se dozvíte, jak můžete přizpůsobit estimátor prostředků Azure Quantum na různé parametry.
Jak funguje estimátor prostředků Azure Quantum?
Estimátor prostředků Azure Quantum přijímá některé z cílových parametrů jako vstupy. Cílové parametry mají předdefinované hodnoty, které vám pomůžou snadno začít, nebo si je můžete přizpůsobit. Hlavní cílové parametry jsou:
- Parametry fyzického qubitu: Architektura qubitu kvantového počítače, tj. typ qubitů.
- Schéma opravy kvantových chyb (QEC): Typ opravy chyb, kterou chcete použít u kvantového algoritmu.
- Rozpočet chyb: Maximální míra chyb, kterou povolíte pro váš kvantový algoritmus.
Volba fyzického modelu qubitu
Estimátor prostředků Azure Quantum má šest předdefinovaných modelů qubitů. Čtyři modely mají bránové instrukční sady a dva modely mají Majorana instrukční sady. Tyto předdefinované modely qubitu představují různé architektury qubitů, jako jsou ionty nebo superkonduktory. Modely qubitů pokrývají celou řadu časů operací a chybovosti, takže je můžete použít k prozkoumání požadovaných nákladů na prostředky pro praktické kvantové aplikace.
| Předdefinované modely qubitů | Typ sady instrukcí |
|---|---|
"qubit_gate_ns_e3" |
založená na bráně |
"qubit_gate_ns_e4" |
založená na bráně |
"qubit_gate_us_e3" |
založená na bráně |
"qubit_gate_us_e4" |
založená na bráně |
"qubit_maj_ns_e4" |
Majorana |
"qubit_maj_ns_e6" |
Majorana |
Další informace najdete v tématu Parametry Qubitu estimátoru prostředků Azure Quantum.
Volba schématu QEC
Kvantová oprava chyb (QEC) je zásadní pro jakoukoli platformu kvantového computingu, aby bylo možné dosáhnout skutečně škálovatelného kvantového výpočtu. Sada operací, které umožňuje kvantová výpočetní platforma, je omezená fyzickými omezeními a nemusí odpovídat operacím uvedeným v algoritmu. I když operace, které kvantový počítač nabízí, odpovídají operacím v algoritmu, přesnost, na kterou může kvantový počítač provádět jednotlivé operace, bude pravděpodobně omezená.
Estimátor azure Quantum Resource Estimator poskytuje tři předdefinovaná schémata QEC: dva protokoly kódu povrchu pro sady fyzických instrukcí založených na bráně a Majorana a protokol kódu Floquet, který lze použít pouze s fyzickou instrukční sadou Majorana.
| Schéma QEC | Typ sady instrukcí |
|---|---|
surface_code |
gate-based and Majorana |
floquet_code |
Majorana |
Další informace najdete v tématu Schémata oprav chyb kvantových chyb v nástroji pro odhad prostředků Azure Quantum.
Zvolte rozpočet chyb
Celkový rozpočet chyb nastaví celkovou povolenou chybu pro algoritmus. Povolená chyba je počet, kolikrát může algoritmus selhat. Hodnota rozpočtu chyby musí být v rozmezí od 0 do 1 a výchozí hodnota je 0,001. Výchozí hodnota odpovídá 0,1 procentu a znamená, že algoritmus může při 1 000 spuštění selhat jednou.
Rozpočet chyb je vysoce specifický pro aplikaci. Pokud například spouštíte Shorův algoritmus pro faktoring celých čísel, je možné tolerovat velkou hodnotu rozpočtu chyb, protože můžete zkontrolovat, jestli je výstup skutečně hlavním faktorem vstupu. Na druhou stranu může být pro algoritmus, který řeší problém s řešením, které není možné efektivně ověřit, potřeba menší rozpočet chyb.
Další informace najdete v tématu Rozpočet chyb v nástroji pro odhad prostředků Azure Quantum.
V další lekci začnete s estimátorem prostředků Azure Quantum a dozvíte se, jak ho použít k odhadu algoritmu Shor.