Provider IonQ
Suggerimento
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I computer quantistici di IonQ eseguono calcoli manipolando gli stati di energia iperfine degli ioni Ytterbium con i laser. Gli atomi sono qubit della natura: ogni qubit è identico sia all'interno di un programma che tra un programma e l'altro. Le operazioni logiche possono essere eseguite anche su qualsiasi coppia arbitraria di qubit, consentendo programmi quantistici complessi non vincolati alla connettività fisica. Per altre informazioni: Vedere la panoramica sulla tecnologia dei computer quantistici a ioni intrappolati di IonQ.
- Editore: IonQ
- ID provider:
ionq
In questo provider sono disponibili le destinazioni seguenti:
| Nome di destinazione | ID di destinazione | Numero di qubit | Descrizione |
|---|---|---|---|
| Simulatore quantistico | ionq.simulator | 29 qubit | Simulatore idealizzato basato sul cloud di IonQ. Gratuito. |
| IonQ Harmony | ionq.qpu | 11 qubit | Computer quantistico a ioni intrappolati di IonQ. |
| IonQ Aria | ionq.qpu.aria-1 | 23 qubit | Computer quantistico aria intrappolata di IonQ. |
Le destinazioni di IonQ corrispondono a un profilo Nessun flusso di controllo . Per altre informazioni su questo profilo di destinazione e sulle relative limitazioni, vedere Informazioni sui tipi di profilo di destinazione in Azure Quantum.
Simulatore quantistico
Simulatore idealizzato con accelerazione GPU che supporta fino a 29 qubit, usando lo stesso set di gate forniti dall'IonQ nel proprio hardware quantistico. Rappresenta un ottimo punto di partenza per i processi prima dell'esecuzione in un computer quantistico effettivo.
- Tipo di processo:
Simulation - Formato dei dati:
ionq.circuit.v1 - ID destinazione:
ionq.simulator - Profilo di esecuzione di destinazione: nessun flusso di controllo
Computer quantistico IonQ Harmony
IonQ Harmony è un computer quantistico a ioni intrappolato ed è riconfigurabile dinamicamente nel software per usare fino a 11 qubit. Tutti i qubit sono completamente connessi, ovvero è possibile eseguire un gate a due qubit tra qualsiasi coppia.
- Tipo di processo:
Quantum Program - Formato dei dati:
ionq.circuit.v1 - ID destinazione:
ionq.qpu - Profilo di esecuzione di destinazione: nessun flusso di controllo
| Nome parametro | Tipo | Obbligatoria | Descrizione |
|---|---|---|---|
shots |
int | No | Numero di shot sperimentali. Il valore predefinito è 500. |
Intervallo di sistema
| Misura | Durata media (μs) |
|---|---|
| T1 | >10^7 |
| T2 | 200.000 |
| Gate a qubit singolo | 10 |
| Gate a due qubit | 210 |
| Lettura | 100 |
| Reimpostazione del registro | 25 |
| Intervallo di coerenza/durata del gate | 1667 |
Fedeltà del sistema
| Operazione | Fedeltà media |
|---|---|
| Gate a qubit singolo | 99.35% (con correzione SPAM) |
| Gate a due qubit | 96.02% (senza correzione SPAM) |
| SPAM* | 99.3 - 99.8% |
| Operazione di media geometrica | 98.34% |
* Preparazione dello stato e misurazione (SPAM): questa misura determina in che modo un computer quantistico può impostare un qubit nello stato iniziale e quindi misurare il risultato alla fine.
Computer quantistico IonQ Aria
IonQ Aria è l'ultima generazione di computer quantistici a ioni intrappolati di IonQ. Con un sytem riconfigurabile dinamicamente da 23 qubit, IonQ Aria è disponibile esclusivamente in Azure Quantum. Per altre informazioni, vedere IonQ Aria (ionq.com) .
- Tipo di processo:
Quantum Program - Formato dei dati:
ionq.circuit.v1 - ID destinazione:
ionq.qpu.aria-1 - Profilo di esecuzione di destinazione: nessun flusso di controllo
| Nome parametro | Tipo | Obbligatoria | Descrizione |
|---|---|---|---|
shots |
int | No | Numero di shot sperimentali. |
Intervallo di sistema
| Misura | Durata media del tempo |
|---|---|
| T1 | 10-100 s |
| T2 | 1 s |
| Gate a qubit singolo | 135 μs |
| Gate a due qubit | 600 μs |
Fedeltà del sistema
| Operazione | Fedeltà media |
|---|---|
| Gate a qubit singolo | 99,95% (correzione spam) |
| Gate a due qubit | 99,6% (non corretta la posta indesiderata) |
| SPAM* | 99.61% |
* Preparazione dello stato e misurazione (SPAM): questa misurazione determina come un computer quantistico può impostare un qubit nello stato iniziale e quindi misurare il risultato alla fine.
IonQ Aria è disponibile tramite il piano Crediti Quantistici di Azure e un piano di fatturazione separato. Per altre informazioni, vedere Prezzi di Azure Quantum.
Supporto e utilizzo di gate nativi
Per impostazione predefinita, IonQ consente di specificare un circuito quantistico usando un set astratto di cancelli quantistici, denominato qis, che consente flessibilità e portabilità durante la scrittura di un algoritmo senza preoccuparsi dell'ottimizzazione per l'hardware.
Tuttavia, in alcuni casi di utilizzo avanzati, è possibile definire un circuito direttamente sui cancelli nativi per essere più vicino all'hardware e ignorare l'ottimizzazione. Il set di gate nativo è il set di porte quantistiche eseguite fisicamente nel processore quantistico e esegue il mapping del circuito a quelli nell'esecuzione.
Per altre informazioni, vedere Introduzione With Native Gates (ionq.com).
Per usare il set di gate nativo durante l'invio di processi Qiskit ad Azure Quantum, specificare il parametro quando si inizializza il gateset back-end come nell'esempio seguente:
# Here 'provider' is an instance of AzureQuantumProvider
backend = provider.get_backend("ionq.qpu", gateset="native")
| Nome parametro | Tipo | Obbligatoria | Descrizione |
|---|---|---|---|
gateset |
string | No | Specifica il set di porte che verranno usate per definire un circuito. Un valore di qis corrisponde ai cancelli astratti (comportamento predefinito) e native ai cancelli nativi dell'hardware IonQ. |
Per altre informazioni sui processi Qiskit, vedere Inviare un circuito con Qiskit usando un notebook di Azure Quantum.
Formato di input
In Q#l'output di una misurazione quantistica è un valore di tipo Result, che può accettare solo i valori Zero e One. Quando si definisce un'operazione Q#, può essere inviata solo all'hardware IonQ se il tipo restituito è una raccolta di Results, ovvero se l'output dell'operazione è il risultato di una misurazione quantistica. Il motivo è che IonQ compila un istogramma dai valori restituiti, quindi limita il tipo restituito a Results per semplificare la creazione di questo istogramma.
Le destinazioni di IonQ corrispondono al profilo Nessun flusso di controllo. Questo profilo non può eseguire operazioni quantistiche che richiedono l'uso dei risultati dalle misurazioni qubit per controllare il flusso del programma.
Nota
Attualmente non è possibile inviare programmi quantistici che applicano operazioni sui qubit misurati nelle destinazioni di Nessun flusso di controllo, anche se non si usano i risultati per controllare il flusso di programma. Vale a dire, nessuna destinazione flusso di controllo non consente misurazioni a circuito intermedio.
Ad esempio, il codice seguente non può essere eseguito in una destinazione Nessun flusso di controllo:
operation MeasureQubit(q : Qubit) : Result {
return M(q);
}
operation SampleMeasuredQubit(q : Qubit) : Result {
H(MeasureQubit(q));
return M(MeasureQubit(q));
}
Formato di output
Quando si invia un programma quantistico al simulatore IonQ, restituisce l'istogramma creato dalle misurazioni. Il simulatore IonQ non campione la distribuzione della probabilità creata da un programma quantistico, ma restituisce invece la distribuzione ridimensionata al numero di colpi. Questo è più evidente quando si invia un singolo circuito di colpo. Verranno visualizzati più risultati di misurazione nell'istogramma per un colpo. Questo comportamento è intrinseco al simulatore IonQ, mentre IonQ QPU esegue effettivamente il programma e aggrega i risultati.
Prezzi
Per visualizzare il piano di fatturazione IonQ, visitare i prezzi di Azure Quantum.
Limiti e quote
Le quote di IonQ vengono monitorate in base all'unità di utilizzo QPU, ovvero qubit-gate-shot (QGS). L'utilizzo delle risorse viene credito sul proprio account.
Ogni programma quantistico è costituito da porte logiche quantistiche di $N$ di uno o più qubit e viene eseguito per un determinato numero di colpi. Il numero di colpi di gate viene calcolato dalla formula seguente:
$$ QGS = N · C $$
dove:
- $N$ è il numero di porte a due o due qubit inviate
- $C$ è il numero di colpi di esecuzione richiesti
Le quote sono basate sulla selezione del piano e possono essere aumentate con un ticket di supporto. Per visualizzare i limiti e le quote correnti, passare al pannello Crediti e quote e selezionare la scheda Quote dell'area di lavoro nel portale di Azure. Per altre informazioni, vedere Quote di Azure Quantum.
Nota
Se si usa un piano di Crediti Quantistici di Azure e non un piano di fatturazione, le quote vengono mappate ai crediti allocati. In tal caso, la quota elenca il numero totale di crediti ricevuti.
Procedure consigliate e grafico della connettività di IonQ
Per visualizzare le procedure consigliate per la QPU di IonQ, vedere Procedure consigliate di IonQ (ionq.com).