Penyedia Quantinuum

Quantinuum menyediakan akses ke sistem trapped-ion dengan fidelitas tinggi, qubit yang terhubung sepenuhnya, dan kemampuan untuk melakukan pengukuran pertengahan sirkuit.

Targets

Berikut adalah targets yang tersedia dari penyedia ini:

Nama sasaran ID Sasaran Jumlah kubit Description
Pemeriksa Sintaks H2-1 quantinuum.sim.h2-1sc 56 qubit Memvalidasi program kuantum terhadap kompilator H2-1 sebelum mengirimkan ke perangkat keras atau emulator di platform Quantinuum. Bebas biaya.
H2-2 Pemeriksa Sintaks quantinuum.sim.h2-2sc 56 qubit Memvalidasi program kuantum terhadap kompilator H2-2 sebelum mengirimkan ke perangkat keras atau emulator di platform Quantinuum. Bebas biaya.
H2-1 Emulator quantinuum.sim.h2-1e 56/32 kubit Menggunakan model fisik realistis dan model kebisingan dari H2-1. Simulasi 56 kubit hanya tersedia sebagai simulasi stabilizer
H2-2 Emulator quantinuum.sim.h2-2e 56/32 kubit Menggunakan model fisik dan model kebisingan yang realistis dari H2-2. Simulasi 56 kubit hanya tersedia sebagai simulasi stabilizer
H2-1 quantinuum.qpu.h2-1 56 qubit Perangkat ion terperangkap H2-1 Quantinuum.
H2-2 quantinuum.qpu.h2-2 56 qubit Perangkat ion terperangkap H2-2 Quantinuum.

Quantinuum targets sesuai dengan profil QIR Adaptive RI. Untuk informasi selengkapnya tentang profil ini target dan batasannya, lihat Memahami target jenis profil di Azure Quantum.

Semua quantinuum targets sekarang mendukung sirkuit hibrid terintegrasi. Untuk informasi selengkapnya tentang mengirimkan pekerjaan hibrid terintegrasi, lihat Komputasi hibrid terintegrasi.

Tip

Pekerjaan Quantum yang dikirimkan di dalam sesi memiliki akses eksklusif ke perangkat keras Quantinuum selama Anda mengantrekan pekerjaan dalam waktu satu menit satu dengan yang lain. Setelah itu, setiap pekerjaan diterima dan ditangani dengan logika antrean dan prioritas standar. Untuk informasi selengkapnya, lihat sesi di Azure Quantum.

Pemeriksa Tata Bahasa

Sebaiknya pengguna terlebih dahulu menggunakan Pemeriksa Sintaks untuk memvalidasi kode mereka. Pemeriksa Sintaks memverifikasi sintaks yang tepat, penyelesaian kompilasi, dan kompatibilitas komputer. Pemeriksa Sintaksis menggunakan kompilator yang sama dengan komputer kuantum yang mereka target. Misalnya, pemeriksa sintaks H2-1 menggunakan pengkompilasi yang sama dengan H2-1. Tumpukan kompilasi penuh dijalankan, kecuali untuk operasi kuantum aktual. Jika kode dikompilasi, pemeriksa sintaks mengembalikan success status dan hasil dari semua nol. Jika kode tidak dikompilasi, pemeriksa sintaks mengembalikan status gagal dan memberikan pesan kesalahan untuk membantu pengguna men-debug sintaks sirkuit mereka. Pemeriksa Sintaks memungkinkan pengembang untuk memvalidasi kode mereka kapan saja, bahkan ketika mesin offline.

  • Jenis Pekerjaan: Simulation
  • Format Data: honeywell.openqasm.v1, honeywell.qir.v1
  • ID Target:
    • Pemeriksa Sintaks H2-1: quantinuum.sim.h2-1sc
    • Pemeriksa Sintaksis H2-2: quantinuum.sim.h2-2sc
  • Profil Eksekusi Target: QIR Adaptive RI

Penggunaan Pemeriksa Sintaks ditawarkan secara gratis.

Sistem Model H2 Emulator

Setelah memvalidasi sintaks kode mereka dengan Pemeriksa Sintaks H2-1, pengguna dapat memanfaatkan Emulator Model Sistem H2 Quantinuum, alat emulasi yang berisi model fisik terperinci dan model kebisingan realistis dari perangkat keras Model Sistem H2 yang sebenarnya. Informasi selengkapnya tentang model kebisingan dapat ditemukan di Lembar Data Produk Emulator Model Sistem H2 yang ditemukan di halaman Model Sistem H2 . Emulator Model Sistem H2 menggunakan API yang sama untuk pengiriman pekerjaan dengan perangkat keras Model Sistem H2, memungkinkan transisi yang mulus dari emulasi ke perangkat keras. Untuk membantu memaksimalkan produktivitas dan mempersingkat waktu pengembangan, Emulator H2 tersedia bahkan saat perangkat keras offline.

  • Jenis Pekerjaan: Simulation
  • Format Data: quantinuum.openqasm.v1
  • ID Target:
    • Emulator H2-1: quantinuum.sim.h2-1e
    • Emulator H2-2: quantinuum.sim.h2-2e
  • Profil Eksekusi Target: QIR Adaptive RI

Penggunaan Emulator Model Sistem H2 ditawarkan secara gratis dengan langganan perangkat keras. Untuk detailnya, lihat Harga Azure Quantum.

Model Sistem H2

Komputer kuantum generasi Quantinuum System Model H2, yang ditenagai oleh Honeywell, terdiri dari perangkat quantum charge-coupled (QCCD) dengan dua bagian linear yang saling terhubung dan saat ini hanya memiliki 1 mesin, yaitu H2-1. Informasi selengkapnya dapat ditemukan di Lembar Data Produk Model Sistem H2 yang ditemukan di halaman Model Sistem H2 . Pengguna didorong untuk menguji kompatibilitas kode mereka dengan mengirimkan pekerjaan ke pemeriksa sintaksis dan Emulator Model Sistem H2 sebelum mengirimkannya ke target komputer.

Jika pengguna mengirimkan pekerjaan ke komputer H2-1 dan komputer H2-1 tidak tersedia, pekerjaan tetap berada dalam antrean mesin tersebut sampai komputer tersedia.

Perangkat keras Model Sistem H2 terus ditingkatkan sepanjang siklus hidup produknya. Pengguna diberikan akses ke perangkat keras paling mutakhir, canggih, dan mumpuni yang tersedia.

  • Jenis Pekerjaan: Quantum Program
  • Format Data: quantinuum.openqasm.v1
  • ID Target:
    • H2-1: quantinuum.qpu.h2-1
    • H2-2: quantinuum.qpu.h2-2
  • Profil Eksekusi Target: QIR Adaptive RI

Spesifikasi Teknis Model Sistem H2

Detail teknis untuk Model Sistem H2 dapat ditemukan di lembar data produk Quantinuum di halaman Model Sistem H2 bersama tautan ke spesifikasi Quantinuum dan repositori data volume kuantum dan cara mengutip penggunaan sistem Quantinuum.

Kemampuan Tambahan

Kemampuan tambahan yang tersedia melalui API Quantinuum tercantum di sini.

Capability Description
Pengukuran dan Pengaturan Ulang Sirkuit Pertengahan (MCMR) Mengukur qubit di tengah sirkuit dan menggunakannya kembali
Gerbang ZZ Sudut Sembarang Langsung melakukan rotasi gerbang sudut arbitrer 2-qubit
Gerbang Penghubung Umum SU(4) Langsung melakukan rotasi gerbang sudut arbitrer 2-qubit
Parameter Kebisingan Emulator Bereksperimenlah dengan parameter kebisingan yang digunakan dalam emulator Quantinuum
Pengoptimalan TKET di Quantinuum Stack Bereksperimen dengan mengaktifkan tingkat pengoptimalan TKET yang berbeda di tumpukan Quantinuum

Pengguna dapat memanfaatkan kemampuan tambahan ini melalui fungsi sirkuit atau parameter pass-through di penyedia Azure Quantum Q# dan Qiskit.

Pengukuran dan Pengaturan Ulang Sirkuit Tengah

Pengukuran dan Pengaturan Ulang Sirkuit Tengah (MCMR) memungkinkan pengguna mengukur qubit di tengah sirkuit dan mengatur ulang. Ini memungkinkan fungsionalitas untuk koreksi kesalahan kuantum serta kemampuan untuk menggunakan kembali qubit dalam sirkuit.

Karena struktur tingkat internal trapped-ion qubit, pengukuran di tengah sirkuit dapat meninggalkan qubit dalam keadaan yang tidak dapat digunakan untuk komputasi. Semua pengukuran pertengahan sirkuit harus diikuti dengan reset jika qubit akan digunakan lagi di sirkuit tersebut. Contoh kode berikut menunjukkan ini.

Ketika subset kubit diukur di tengah sirkuit, informasi klasik dari pengukuran ini dapat digunakan untuk mengondisikan elemen sirkuit di masa mendatang. Contohnya juga menyoroti penggunaan ini.

Untuk informasi tentang MCMR di sistem Quantinuum, lihat halaman MCMR di Dokumen Quantinuum.

Di Q#, MResetZ fungsi dapat digunakan baik untuk mengukur qubit dan mengatur ulang. Untuk informasi selengkapnya tentang fungsi ini, lihat MResetZ di dokumentasi Q#.

%%qsharp
import Std.Measurement.*;

operation ContinueComputationAfterReset() : Result[] {
    // Set up circuit with 2 qubits
    use qubits = Qubit[2];

    // Perform Bell Test
    H(qubits[0]);
    CNOT(qubits[0], qubits[1]);

    // Measure Qubit 1 and reset it
    let res1 = MResetZ(qubits[1]);

    // Continue additional computation, conditioned on qubits[1] measurement outcome
    if res1 == One {
         X(qubits[0]);
    }
    CNOT(qubits[0], qubits[1]);

    // Measure qubits and return results
    let res2 = Measure([PauliZ, PauliZ], qubits);
    return [res1, res2];
}

Gerbang Sudut Arbitrer ZZ

Rangkaian gerbang asli Quantinuum mencakup gerbang ZZ dengan sudut arbitrer. Ini bermanfaat untuk mengurangi jumlah gerbang qubit ganda untuk banyak algoritma kuantum dan urutan gerbang. Untuk informasi tentang gerbang Arbitrary Angle ZZ dalam sistem Quantinuum, halaman Parameterized Angle ZZ Gates di Dokumen Quantinuum.

Di Q#, gerbang ZZ sudut arbitrer diimplementasikan operasi Rzz.

%%qsharp
import Std.Intrinsic.*;
import Std.Measurement.*;
import Std.Arrays.*;

operation ArbitraryAngleZZExample(theta : Double) : Result[] {
    
    // Set up circuit with 2 qubits
    use qubits = Qubit[2];

    // Create array for measurement results
    mutable resultArray = [Zero, size = 2];

    H(qubits[0]);
    Rz(theta, qubits[0]);
    Rz(theta, qubits[1]);
    X(qubits[1]);

    // Add Arbitrary Angle ZZ gate
    Rzz(theta, qubits[0], qubits[1]);  

    // Measure qubits and return results
    for i in IndexRange(qubits) {
        resultArray w/= i <- M(qubits[i]);  
    }
    
    return resultArray;
}

General SU(4) Entangling Gate

Set gerbang asli Quantinuum mencakup gerbang pengikatan umum SU(4). Perhatikan bahwa sirkuit kuantum yang dikirimkan ke perangkat keras diubah basisnya ke gerbang ZZ yang sepenuhnya saling terkait dan gerbang RZZ dengan sudut arbitrer. Sirkuit hanya akan diubah menjadi gerbang Umum SU(4) Entangling jika pengguna memilih opsi tersebut. Untuk informasi tentang General SU(4) Entangler dalam sistem Quantinuum, lihat halaman Parameterized Angle SU(4) Gates di Quantinuum Docs.

Di Q#, gerbang Entangling General SU(4) diimplementasikan melalui profil QIR Quantinuum. Untuk menggunakannya, tentukan fungsi dengan fungsi intrinsik khusus yang cocok dengan tanda tangan profil QIR, dan gunakan fungsi ini dalam operasi SU4Example.

Untuk memastikan sirkuit berjalan dengan gerbang Entangling General SU(4), masukkan opsi berikut di stack Quantinuum:

  • nativetq: Rxxyyzz untuk mencegah rebasing ke gerbang asli lainnya.
  • noreduce: True untuk menghindari pengoptimalan pengkompilasi tambahan (opsional).
%%qsharp
import Std.Math.*;

operation __quantum__qis__rxxyyzz__body(a1 : Double, a2 : Double, a3 : Double, q1 : Qubit, q2 : Qubit) : Unit {
    body intrinsic;
}

operation SU4Example() : Result[] {
    use qs = Qubit[2];
    
    // Add SU(4) gate
    __quantum__qis__rxxyyzz__body(PI(), PI(), PI(), qs[0], qs[1]);
    
    MResetEachZ(qs)
}

Sekarang kompilasi operasi:

from qdk import qsharp

MyProgram = qsharp.compile("GenerateRandomBit()")

Sambungkan ke Azure Quantum, pilih target komputer, dan konfigurasikan parameter kebisingan untuk emulator:

from qdk.azure import Workspace

MyWorkspace = Workspace(resource_id="")

MyTarget = MyWorkspace.get_targets("quantinuum.sim.h2-1e")

# Update TKET optimization level desired
option_params = {
    "nativetq": `Rxxyyzz`,
    "noreduce": True
}

Masukkan opsi noreduce saat mengirim pekerjaan:

job = MyTarget.submit(MyProgram, "Submit a program with SU(4) gate", shots = 10, input_params = option_params)
job.get_results()

Parameter Kebisingan Emulator

Pengguna memiliki opsi untuk bereksperimen dengan parameter kebisingan emulator Quantinuum. Hanya beberapa parameter kebisingan yang tersedia yang disorot di sini yang menunjukkan cara melewati parameter di penyedia Azure Quantum.

Untuk informasi selengkapnya tentang serangkaian parameter kebisingan lengkap yang tersedia, lihat halaman Emulator Quantinuum di dokumen Quantinuum.

Pertama, impor paket yang diperlukan dan mulai profil dasar:

from qdk import qsharp
from qdk.azure import Workspace

qsharp.init(target_profile=qsharp.TargetProfile.Base)

Selanjutnya, tentukan fungsi .

%%qsharp
import Std.Measurement.*;
import Std.Arrays.*;
import Std.Convert.*;

operation GenerateRandomBit() : Result {
    use target = Qubit();

    // Apply an H-gate and measure.
    H(target);
    return M(target);
}

dan mengompilasi operasi:

MyProgram = qsharp.compile("GenerateRandomBit()")

Sambungkan ke Azure Quantum, pilih target komputer, dan konfigurasikan parameter kebisingan untuk emulator:

MyWorkspace = Workspace(resource_id="")

MyTarget = MyWorkspace.get_targets("quantinuum.sim.h2-1e")

# Update the parameter names desired
# Note: This is not the full set of options available. 
# For the full set, see the Quantinuum Emulators page
option_params = {
    "error-params": {
        "p1": 4e-5,
        "p2": 3e-3,
        "p_meas": [3e-3, 3e-3],
        "p_init": 4e-5,
        "p_crosstalk_meas": 1e-5,
        "p_crosstalk_init": 3e-5,
        "p1_emission_ratio": 6e-6,
        "p2_emission_ratio": 2e-4
    }
}

Masukkan opsi kebisingan emulator saat mengirimkan tugas.

job = MyTarget.submit(MyProgram, "Experiment with Emulator Noise Parameters", 
                      shots = 10, 
                      input_params = option_params)
job.get_results()

Untuk menonaktifkan model kebisingan emulator, atur opsi menjadi error-modelFalse. Secara default, ini diatur ke True.

option_params = {
    "error-model": False 
}

Untuk menggunakan emulator stabilizer, atur opsi itu ke simulatorstabilizer. Secara default, ini diatur ke state-vector.

option_params = {
    "simulator": "stabilizer" 
}

Kompilasi TKET di Platform Quantinuum

Sirkuit yang dikirimkan ke sistem Quantinuum, kecuali untuk pengiriman hibrid terintegrasi, secara otomatis dijalankan melalui pass kompilasi TKET untuk perangkat keras Quantinuum. Hal ini memungkinkan sirkuit dioptimalkan secara otomatis untuk sistem Quantinuum dan berjalan lebih efisien.

Informasi selengkapnya tentang tahap kompilasi tertentu yang diterapkan dapat ditemukan dalam dokumentasi pytket-quantinuum, khususnya pada bagian pytket-quantinuum Compilation Passes.

Dalam tumpukan perangkat lunak Quantinuum, tingkat pengoptimalan yang diterapkan diatur dengan parameter tket-opt-level. Pengaturan kompilasi default untuk semua sirkuit yang dikirimkan ke sistem Quantinuum adalah pengoptimalan tingkat 2.

Pengguna yang ingin bereksperimen dengan alih proses kompilasi TKET dan melihat pengoptimalan apa yang dapat diterapkan pada sirkuit mereka sebelum mengirimkan pekerjaan apa pun dapat melihat notebook Quantinuum_compile_without_api.ipynb dalam pytket-quantinuum folder 'Examples'.

Untuk mematikan kompilasi TKET dalam stack, opsi alternatif, no-opt, dapat diatur ke True dalam option_params. Contohnya,"no-opt": True.

Untuk informasi selengkapnya tentang pytket, lihat tautan berikut ini:

Pertama, impor paket yang diperlukan dan mulai profil dasar:

from qdk import qsharp
from qdk.azure import Workspace
qsharp.init(target_profile=qsharp.TargetProfile.Base)

Selanjutnya, tentukan fungsi .

%%qsharp
import Std.Measurement.*;
import Std.Arrays.*;
import Std.Convert.*;

operation GenerateRandomBit() : Result {
    use target = Qubit();

    // Apply an H-gate and measure.
    H(target);
    return M(target);
}

dan mengompilasi operasi:

MyProgram = qsharp.compile("GenerateRandomBit()")

Sambungkan ke Azure Quantum, pilih target komputer, dan konfigurasikan parameter kebisingan untuk emulator:

MyWorkspace = Workspace(resource_id="")

MyTarget = MyWorkspace.get_targets("quantinuum.sim.h2-1e")

# Update TKET optimization level desired
option_params = {
    "tket-opt-level": 1
}

Teruskan opsi pengoptimalan saat mengirimkan tugas:

job = MyTarget.submit(MyProgram, "Experiment with TKET Compilation", shots = 10, input_params = option_params)
job.get_results()

Spesifikasi Teknis

Detail teknis untuk Emulator Model Sistem H2 dan Model Sistem H2 dapat ditemukan di halaman Panduan Pengguna Perangkat Keras bersama spesifikasi Quantinuum dan repositori data volume kuantum dan Cara mengutip Sistem Quantinuum.

Ketersediaan Target

Komputer kuantum Quantinuum dirancang untuk terus ditingkatkan, yang memungkinkan pelanggan untuk memiliki akses ke kemampuan perangkat keras terbaru karena Quantinuum terus meningkatkan keakuratan gerbang, kesalahan memori, dan kecepatan sistem.

Siklus perangkat keras Quantinuum melalui periode komersial dan periode pengembangan. Selama periode komersial, perangkat keras tersedia untuk memproses pekerjaan melalui sistem antrean. Selama proses pengembangan, perangkat keras dinonaktifkan saat peningkatan diterapkan.

Setiap bulan, kalender dikirim ke pengguna Quantinuum dengan informasi tentang periode komersial dan pengembangan. Jika Anda belum menerima kalender ini, silakan email QCsupport@quantinuum.com.

Status targetmenunjukkan kemampuannya saat ini untuk memproses pekerjaan. Status yang mungkin dari target termasuk:

  • Tersedia: target sedang online, memproses pekerjaan yang dikirimkan dan menerima pekerjaan baru.
  • Degradasi: target menerima tugas, tetapi saat ini tidak memprosesnya.
  • Tidak tersedia: target Sedang offline, tidak menerima pengiriman pekerjaan baru.

Untuk komputer kuantum Quantinuum, targets dan Terdegradasi sesuai dengan periode komersial, sementara Tidak tersedia sesuai dengan periode pengembangan di mana komputer berada dalam keadaan offline untuk peningkatan.

Informasi status saat ini dapat diambil dari tab Penyedia ruang kerja di portal Microsoft Azure.

Pricing

Untuk melihat paket penagihan Quantinuum, kunjungi harga Azure Quantum.

Batas dan kuota

Kuota Quantinuum dilacak berdasarkan unit kredit penggunaan QPU, Hardware Quantum Credit (HQC), untuk pekerjaan yang dikirimkan ke komputer kuantum Quantinuum, dan emulator HQC (eHQC) untuk pekerjaan yang dikirimkan ke emulator.

HQC dan eHQC digunakan untuk menghitung biaya menjalankan pekerjaan, dan dihitung berdasarkan rumus berikut:

$$ HQC = 5 + C(N_{1q} + 10 N_{2q} + 5 N_m)/5000 $$

where:

  • $N_{1q}$ adalah jumlah operasi satu qubit dalam sirkuit.
  • $N_{2q}$ adalah jumlah operasi dua qubit native dalam sirkuit. Gerbang asli setara dengan CNOT hingga beberapa gerbang satu-qubit.
  • $N_{m}$ adalah jumlah operasi persiapan dan pengukuran status (SPAM) dalam sirkuit termasuk persiapan status implisit awal dan pengukuran menengah dan akhir apa pun serta reset status.
  • $C$ adalah jumlah pengambilan gambar.

Note

Jumlah total biaya dalam HQC mencakup semua gerbang dan pengukuran di seluruh cabang kondisional atau alur kontrol. Ini mungkin memiliki dampak yang lebih tinggi pada pekerjaan hibrid terintegrasi.

Kuota didasarkan pada pemilihan paket dan dapat ditingkatkan dengan tiket dukungan. Untuk melihat batas dan kuota Anda saat ini, buka bagian Operasi dan pilih bilah Kuota ruang kerja Anda di portal Microsoft Azure. Untuk informasi lebih lanjut, lihat Kuota Azure Quantum.

  • Last updated on