Краткое руководство. Запуск первой оценки ресурсов

  • Статья

Узнайте, как использовать оценщик ресурсов Azure Quantum для оценки ресурсов программы Q#. В этой статье вы оцените ресурсы программы Q# с помощью локального оценщика ресурсов.

Примечание

Пакет средств разработки Microsoft Quantum (классический QDK) больше не будет поддерживаться после 30 июня 2024 г. Если вы уже являетесь разработчиком QDK, рекомендуется перейти на новый пакет средств разработки Azure Quantum (современный QDK), чтобы продолжить разработку квантовых решений. Дополнительные сведения см. в статье Перенос кода Q# в современный QDK.

Предварительные требования

Совет

Для запуска локального оценщика ресурсов не требуется учетная запись Azure.

Загрузка примера программы Q#

  1. В VS Code выберите Файл > Создать файл и сохраните файл как RandomNum.qs.
  2. Откройте RandomNum.qs и введите sample, а затем выберите Выборка случайных битов и сохраните файл.

Запуск оценщика ресурсов

Оценщик ресурсов предлагает шесть предварительно определенных параметров кубита, четыре из которых имеют наборы инструкций на основе шлюза и два с набором инструкций Majorana. Он также предлагает два квантовых кода исправления ошибок: surface_code и floquet_code.

В этом примере вы запускаете оценщик ресурсов с помощью qubit_gate_us_e3 параметра кубита и кода квантовой surface_code коррекции ошибок. Дополнительные сведения см. в разделе Целевые параметры для оценщика ресурсов.

  1. Выберите Вид —> палитра команд или нажмите клавиши CTRL+SHIFT+P и введите "ресурс", который должен открыть параметр Q#: Calculate Resource Estimates ( Вычислить оценки ресурсов ). Выберите этот параметр, чтобы открыть окно Оценщик ресурсов.
  2. Вы можете выбрать один или несколько параметров кубита + типы кода исправления ошибок , чтобы оценить ресурсы. В этом примере выберите qubit_gate_us_e3 и нажмите кнопку ОК.
  3. Укажите бюджет ошибки или примите значение по умолчанию 0,001. В этом примере оставьте значение по умолчанию и нажмите клавишу ВВОД.
  4. Нажмите клавишу ВВОД , чтобы принять имя результата по умолчанию на основе имени файла, в данном случае RandomNum.

Просмотр результатов

Оценщик ресурсов предоставляет несколько оценок для одного и того же алгоритма, каждая из которых показывает компромиссы между количеством кубитов и средой выполнения. Понимание компромисса между средой выполнения и масштабом системы является одним из самых важных аспектов оценки ресурсов.

  1. Результат оценки ресурсов отображается в окне Q# Estimate (Оценка Q# ).

  2. На вкладке Результаты отображается сводка по оценке ресурсов. Щелкните значок рядом с первой строкой, чтобы выбрать столбцы, которые нужно отобразить. Вы можете выбрать имя выполнения, тип оценки, тип кубита, схему qec, бюджет ошибок, логические кубиты, логическую глубину, расстояние кода, T-состояния, фабрики T, долю фабрики T, среду выполнения, rQOPS и физические кубиты.

    Снимок экрана, показывающий, как отобразить меню для выбора выходных данных оценки ресурсов по своему выбору.

    В столбце Тип оценки таблицы результатов можно увидеть количество оптимальных сочетаний {число кубитов, среда выполнения} для алгоритма. Эти сочетания можно увидеть на схеме пространства и времени.

    Примечание

    Если в конфигурации выбрано несколько параметров кубита и кодов исправления ошибок, результаты будут отображаться в разных строках на вкладке Результаты . Щелкнув результат из таблицы, вы запустите соответствующую схему пространства и данные отчета.

  3. На схеме пространства-времени показаны компромиссы между количеством физических кубитов и средой выполнения алгоритма. В этом случае оценщик ресурсов находит 1 оптимальную комбинацию из многих тысяч возможных. Вы можете навести указатель мыши на каждую точку {количество кубитов, среда выполнения}, чтобы просмотреть подробные сведения об оценке ресурсов на этом этапе. Дополнительные сведения см. в разделе Схема пространства и времени.

    Снимок экрана, на котором показана пространственно-временная схема оценщика ресурсов.

    Примечание

    Чтобы просмотреть схему пространства и сведения об оценке ресурсов, соответствующую этой точке, необходимо щелкнуть одну точку схемы пространства и времени, т. е. пару {число кубитов, среда выполнения}.

  4. На вкладке Схема пространства отображается распределение физических кубитов, используемых для алгоритма и фабрик T. В этом примере кубиты алгоритма и общее количество кубитов совпадают, так как алгоритм не использует никакие фабричные копии T. Дополнительные сведения см. в разделе Пространственно-временные диаграммы.

    Снимок экрана: схема пространства оценщика ресурсов.

  5. Наконец, на вкладке Оценки ресурсов отображается полный список выходных данных для оценщика ресурсов. Сведения о затратах можно проверить, свертав группы, которые содержат дополнительные сведения. Например, свернуть группу параметров логического кубита . Дополнительные сведения см. в разделе Данные отчета оценщика ресурсов для оценщика ресурсов.

    Параметр логического кубита Значение
    Схема QEC surface_code
    Расстояние кода 5
    Физические кубиты 50
    Время логического цикла 3 милисека
    Частота ошибок логического кубита 3.00E-5
    Префакторинг пересечения 0,03
    Порог исправления ошибок 0,01
    Формула времени логического цикла (4 * twoQubitGateTime + 2 * oneQubitMeasurementTime) * codeDistance
    Формула физических кубитов 2 * codeDistance * codeDistance

    Совет

    Щелкните Показать подробные строки , чтобы отобразить описание всех выходных данных отчета.

Все функциональные возможности оценщика ресурсов выходят за рамки область этого краткого руководства. Дополнительные сведения см. в статье Использование оценщика ресурсов с различными пакетами SDK и РАЗНЫМИ средой разработки.

Примечание

Если при работе с оценщиком ресурсов возникают проблемы, проверка страницу Устранение неполадок или обратитесь AzureQuantumInfo@microsoft.comк .

Дальнейшие действия