Memahami data hasil Estimator Sumber Daya

  • Artikel

Pelajari cara menginterpretasikan dan mengambil parameter output dan diagram Estimator Sumber Daya. Artikel ini menjelaskan cara mengakses hasil Estimator Sumber Daya secara terprogram di Jupyter Notebooks. Jika Anda menjalankan Estimator Sumber Daya di Visual Studio Code dari palet perintah, perintah berikut ini tidak berlaku.

Prasyarat

Parameter output

Data output Dari Estimator Sumber Daya adalah laporan yang dicetak di konsol dan dapat diakses secara terprogram. Misalnya, cuplikan kode berikut menunjukkan cara mengakses parameter estimasi sumber daya.

result['job_params']

Data output berikut merupakan kemungkinan entri yang dapat diakses secara terprogram.

Parameter output tingkat atas Jenis data Deskripsi
status string Status pekerjaan, selalu Succeeded.
job_params dictionary Parameter target pekerjaan yang diteruskan sebagai input.
physical_counts dictionary Perkiraan sumber daya fisik. Untuk informasi selengkapnya, lihat Jumlah fisik.
physical_counts_formatted dictionary Perkiraan sumber daya fisik yang diformat untuk ditampilkan dalam data laporan. Untuk informasi selengkapnya, lihat Jumlah fisik yang diformat.
logical_qubit dictionary Properti kubit logis. Untuk informasi selengkapnya, lihat Kubit logis.
tfactory dictionary Properti pabrik T.
logical_counts dictionary Perkiraan sumber daya logis pra-tata letak. Untuk informasi selengkapnya, lihat Hitungan logis.
report_data dictionary Membuat data untuk laporan estimasi sumber daya.

Jumlah fisik

physical_counts Kamus berisi entri berikut:

Parameter output Jenis data Deskripsi
physical_qubits nomor Jumlah total qubit fisik.
runtime nomor Total runtime untuk menjalankan algoritma dalam nanodetik.
rqops nomor Jumlah operasi kuantum yang andal per detik (QOPS).
breakdown dictionary Perincian perkiraan. Untuk informasi selengkapnya, lihat Perincian jumlah fisik.

Perincian jumlah fisik

breakdown Kamus physical_counts berisi entri berikut:

Parameter output Jenis data Deskripsi
algorithmic_logical_qubits nomor Kubit logis yang diperlukan untuk menjalankan algoritma dan tidak menyertakan sumber daya untuk pabrik T.
algorithmic_logical_depth nomor Siklus logis yang diperlukan untuk menjalankan algoritma dan tidak menyertakan sumber daya untuk pabrik T.
logical_depth nomor Jumlah siklus yang mungkin disesuaikan yang dihitung setiap kali waktu eksekusi pabrik T lebih cepat kemudian eksekusi algoritma.
num_tstates nomor Jumlah status T yang dikonsumsi oleh algoritma.
clock_frequency nomor Jumlah siklus logis per detik.
num_tfactories nomor Jumlah pabrik T (dengan asumsi desain pabrik T yang seragam).
num_tfactory_runs nomor Jumlah seberapa sering semua pabrik T paralel harus berjalan.
physical_qubits_for_tfactories nomor Jumlah qubit fisik untuk semua pabrik T.
physical_qubits_for_algorithm nomor Jumlah qubit fisik untuk tata letak algoritma.
required_logical_qubit_error_rate nomor Tingkat kesalahan logis yang diperlukan.
required_logical_tstate_error_rate nomor Tingkat kesalahan status T logis yang diperlukan.
num_ts_per_rotation nomor Jumlah gerbang T per rotasi.
clifford_error_rate nomor Tingkat kesalahan Clifford berdasarkan parameter qubit.

Jumlah fisik yang diformat

physical_counts_formatted Kamus berisi entri berikut:

Parameter output Jenis data Deskripsi
runtime string Total runtime sebagai string yang ramah manusia.
rqops string Jumlah operasi kuantum yang andal per detik (QOPS) yang diformat dengan akhiran metrik.
physical_qubits string Jumlah total qubit fisik dengan akhiran metrik.
algorithmic_logical_qubits string Kubit logis algoritmik dengan akhiran metrik.
algorithmic_logical_depth string Kedalaman logis algoritmik dengan akhiran metrik.
logical_depth string Mungkin menyesuaikan kedalaman logika algoritmik dengan akhiran metrik.
num_tstates string Jumlah status T dengan akhiran metrik.
num_tfactories string Jumlah salinan pabrik T dengan akhiran metrik.
num_tfactory_runs string Jumlah eksekusi pabrik T dengan akhiran metrik.
physical_qubits_for_algorithm string Jumlah qubit fisik untuk algoritma dengan akhiran metrik.
physical_qubits_for_tfactories string Jumlah qubit fisik untuk pabrik T dengan akhiran metrik.
physical_qubits_for_tfactories_percentage string Jumlah qubit fisik untuk semua pabrik T dalam persentase total.
required_logical_qubit_error_rate string Tingkat kesalahan kubit logis yang diperlukan terpotok.
required_logical_tstate_error_rate string Tingkat kesalahan status T yang diperlukan terpotok.
physical_qubits_per_logical_qubit string Jumlah qubit fisik per qubit logis dengan akhiran metrik.
logical_cycle_time string Waktu siklus logis dari qubit logis sebagai string ramah manusia.
clock_frequency string Jumlah siklus logis per detik sebagai string yang ramah manusia.
logical_error_rate string Tingkat kesalahan logis terpotok.
tfactory_physical_qubits string Jumlah qubit fisik di pabrik T dengan akhiran metrik (atau pesan bahwa tidak ada pabrik T).
tfactory_runtime string Runtime dari satu pabrik T sebagai string ramah manusia (atau pesan bahwa tidak ada pabrik T).
num_input_tstates string Jumlah status T input (atau pesan bahwa tidak ada pabrik T).
num_units_per_round string Jumlah unit per putaran distilasi, koma yang dipisahkan dalam string (atau pesan bahwa tidak ada pabrik T).
unit_name_per_round string Nama unit dari setiap putaran distilasi, koma dipisahkan dalam string (atau pesan bahwa tidak ada pabrik T).
code_distance_per_round string Jarak kode per putaran distilasi, koma dipisahkan dalam string (atau pesan bahwa tidak ada pabrik T).
physical_qubits_per_round string Jumlah qubit fisik per putaran distilasi, dipisahkan koma dalam string (atau pesan bahwa tidak ada pabrik T).
tfactory_runtime_per_round string Runtime setiap putaran distilasi, ditampilkan sebagai string ramah manusia yang dipisahkan koma (atau pesan bahwa tidak ada pabrik T).
tstate_logical_error_rate string Tingkat kesalahan status T logis terpotong (atau pesan bahwa tidak ada pabrik T).
logical_counts_num_qubits string Jumlah qubit (pra-tata letak) dengan akhiran metrik.
logical_counts_t_count string Jumlah gerbang T (pra-tata letak) dengan akhiran metrik.
logical_counts_rotation_count string Jumlah gerbang rotasi (pra-tata letak) dengan akhiran metrik.
logical_counts_rotation_depth string Kedalaman rotasi (pra-tata letak) dengan akhiran metrik.
logical_counts_ccz_count string Jumlah gerbang CCZ (pra-tata letak) dengan akhiran metrik.
logical_counts_ccix_count string Jumlah gerbang CCiX (pra-tata letak) dengan akhiran metrik.
logical_counts_measurement_count string Jumlah pengukuran kubit tunggal (pra-tata letak) dengan akhiran metrik.
error_budget string Total anggaran kesalahan terpotong.
error_budget_logical string Anggaran kesalahan terpotong untuk kesalahan logis.
error_budget_tstates string Anggaran kesalahan terpotong untuk distilasi status T yang rusak.
error_budget_rotations string Anggaran kesalahan terpotong untuk sintesis rotasi yang rusak.
num_ts_per_rotation string Jumlah T yang diformat per rotasi (mungkin Tidak Ada).

Kubit logika

logical_qubit Kamus berisi entri berikut:

Parameter output Jenis data Deskripsi
code_distance nomor Jarak kode komputasi untuk qubit logis.
physical_qubits nomor Jumlah qubit fisik untuk setiap kubit logis.
logical_cycle_time nomor Waktu untuk menjalankan satu operasi logis.
logical_error_rate nomor Tingkat kesalahan logis dari kubit logis.

Jumlah logika

logical_counts Kamus berisi entri berikut:

Parameter output Jenis data Deskripsi
num_qubits nomor Jumlah qubit pra-tata letak.
t_count nomor Jumlah pra-tata letak gerbang T.
rotation_count nomor Jumlah gerbang rotasi pra-tata letak.
rotation_depth nomor Kedalaman rotasi pra-tata letak.
ccz_count nomor Jumlah pra-tata letak gerbang CCZ.
ccix_count nomor Jumlah pra-tata letak gerbang CCiX.
measurement_count nomor Jumlah pra-tata letak pengukuran kubit tunggal.

Diagram spasi

Estimasi sumber daya fisik secara keseluruhan terdiri dari jumlah total kubit fisik yang digunakan untuk algoritma dan salinan pabrik T. Anda dapat memeriksa distribusi antara keduanya menggunakan diagram ruang.

Diagram ruang menunjukkan proporsi kubit fisik yang digunakan untuk algoritma dan pabrik T. Perhatikan bahwa jumlah salinan pabrik T berkontribusi pada jumlah qubit fisik untuk pabrik T.

Di Jupyter Notebook, Anda dapat mengakses diagram ruang menggunakan SpaceChart widget dari qsharp-widgets paket.

import qsharp

from qsharp_widgets import SpaceChart
SpaceChart(result)

Diagram pai memperlihatkan distribusi total qubit fisik antara qubit algoritma dan qubit pabrik T. Ada tabel dengan perincian jumlah salinan pabrik T dan jumlah qubit fisik per pabrik T.

Saat menjalankan beberapa konfigurasi parameter dengan estimasi perlahantarget Pareto, Anda dapat memplot diagram ruang untuk solusi tertentu. Misalnya, kode berikut menunjukkan cara memplot diagram ruang untuk konfigurasi pertama parameter dan runtime terpendek ketiga.

SpaceChart(result[0], 2) # First (estimate index=0) run and third (point index=2) shortest runtime

Diagram waktu spasi

Dalam komputasi kuantum, ada tradeoff antara jumlah qubit fisik dan runtime algoritma. Anda dapat mempertimbangkan alokasi kubit fisik sebanyak mungkin untuk mengurangi runtime algoritma. Namun, jumlah kubit fisik dibatasi oleh jumlah qubit fisik yang tersedia di perangkat keras kuantum. Memahami tradeoff antara runtime dan skala sistem adalah salah satu aspek estimasi sumber daya yang lebih penting.

Saat memperkirakan sumber daya algoritma, Anda dapat menggunakan diagram ruang-waktu untuk memvisualisasikan tradeoff antara jumlah qubit fisik dan runtime algoritma.

Catatan

Untuk melihat beberapa kombinasi optimal dalam diagram ruang-waktu, Anda perlu mengatur jenis estimasi ke estimasi perbatasan Pareto. Jika Anda menjalankan Estimator Sumber Daya di Visual Studio Code menggunakan Q#opsi : Hitung Perkiraan Sumber Daya, estimasi perbatasan Pareto diaktifkan secara default.

Diagram ruang-waktu memungkinkan Anda menemukan kombinasi optimal dari pasangan {number of qubits, runtime} yang memenuhi batasan perangkat keras kuantum. Diagram menunjukkan jumlah kubit fisik dan runtime algoritma untuk setiap pasangan {number of qubits, runtime}.

Untuk menjalankan diagram ruang-waktu di Jupyter Notebook, Anda dapat menggunakan EstimatesOverview widget dari qsharp-widgets paket.

import qsharp

from qsharp_widgets import EstimatesOverview

EstimatesOverview(result, colors=["#1f77b4", "#ff7f0e"], runNames=["e4 Surface Code", "e6 Floquet Code"])

Cuplikan layar memperlihatkan diagram qubit-time Dari Estimator Sumber Daya.

Tip

Untuk melihat detail estimasi, Anda dapat mengarahkan mouse ke atas setiap titik dalam diagram.

Diagram ruang-waktu secara khusus berguna saat membandingkan beberapa konfigurasi target parameter untuk algoritma yang sama.

Cuplikan layar memperlihatkan diagram waktu spasi dan tabel hasil saat menjalankan beberapa konfigurasi parameter di Estimator Sumber Daya.

Catatan

Jika Anda mengalami masalah saat bekerja dengan Estimator Sumber Daya, lihat halaman Pemecahan Masalah, atau hubungi AzureQuantumInfo@microsoft.com.

Langkah berikutnya