Kaynak Tahmin Aracı'nın sonuç verilerini anlama

  • Makale

Kaynak Tahmin Aracı'nın çıkış parametrelerini ve diyagramlarını yorumlamayı ve almayı öğrenin. Bu makalede, Jupyter Notebooks'ta Kaynak Tahmin Aracı'nın sonuçlarına program aracılığıyla erişme açıklanmaktadır. Kaynak Tahmin Aracı'nı komut paletinden Visual Studio Code çalıştırırsanız aşağıdaki komutlar uygulanmaz.

Önkoşullar

Çıktı parametreleri

Kaynak Tahmin Aracı'nın çıkış verileri, konsolda yazdırılan ve program aracılığıyla erişilebilen bir rapordur. Örneğin, aşağıdaki kod parçacığında kaynak tahmin parametrelerine nasıl erişilmeye başlanması gösterilmektedir.

result['job_params']

Aşağıdaki çıkış verileri, program aracılığıyla erişilebilen olası girişleri oluşturur.

Üst düzey çıkış parametresi Veri türü Description
status dize İşin durumu her zaman Succeededolur.
job_params Sözlük Giriş target olarak geçirilen işin parametreleri.
physical_counts Sözlük Fiziksel kaynak tahminleri. Daha fazla bilgi için bkz . Fiziksel sayımlar.
physical_counts_formatted Sözlük Fiziksel kaynak, rapor verilerinde görüntülenmek üzere biçimlendirilmiş tahminler. Daha fazla bilgi için bkz. Biçimlendirilmiş fiziksel sayılar.
logical_qubit Sözlük Mantıksal kubit özellikleri. Daha fazla bilgi için bkz . Mantıksal kubit.
tfactory Sözlük T fabrika özellikleri.
logical_counts Sözlük Düzen öncesi mantıksal kaynak tahminleri. Daha fazla bilgi için bkz . Mantıksal sayımlar.
report_data Sözlük Kaynak tahmini raporu için oluşturma verileri.

Fiziksel sayımlar

physical_counts Sözlük aşağıdaki girdileri içerir:

Çıkış parametresi Veri türü Açıklama
physical_qubits sayı Fiziksel kubitlerin toplam sayısı.
runtime sayı Algoritmayı nanosaniye olarak yürütmek için toplam çalışma zamanı.
rqops sayı Saniye başına güvenilir kuantum işlemlerinin sayısı (QOPS).
breakdown Sözlük Tahminlerin dökümü. Daha fazla bilgi için bkz . Fiziksel sayım dökümü.

Fiziksel sayım dökümü

breakdown sözlüğü physical_counts aşağıdaki girdileri içerir:

Çıkış parametresi Veri türü Açıklama
algorithmic_logical_qubits sayı Algoritmayı çalıştırmak için gereken mantıksal kubitler T fabrikaları için kaynakları içermez.
algorithmic_logical_depth sayı Algoritmayı çalıştırmak için gereken mantıksal döngüler T fabrikaları için kaynakları içermez.
logical_depth sayı T fabrikası yürütme süresi daha hızlı olduğunda ve algoritma yürütmesi daha hızlı olduğunda hesaplanan döngülerin sayısı ayarlanabilir.
num_tstates sayı Algoritma tarafından kullanılan T durumlarının sayısı.
clock_frequency sayı Saniye başına mantıksal döngü sayısı.
num_tfactories sayı T fabrikalarının sayısı (tekdüzen T fabrikası tasarımı varsayılarak).
num_tfactory_runs sayı Tüm paralel T fabrikalarının çalışma sıklık sayısı.
physical_qubits_for_tfactories sayı Tüm T fabrikaları için fiziksel kubit sayısı.
physical_qubits_for_algorithm sayı Algoritma düzeni için fiziksel kubit sayısı.
required_logical_qubit_error_rate sayı Gerekli mantıksal hata oranı.
required_logical_tstate_error_rate sayı Gerekli mantıksal T durumu hata oranı.
num_ts_per_rotation sayı Dönüş başına T kapısı sayısı.
clifford_error_rate sayı Kubit parametrelerine göre Clifford hata oranı.

Biçimlendirilmiş fiziksel sayımlar

physical_counts_formatted Sözlük aşağıdaki girdileri içerir:

Çıkış parametresi Veri türü Description
runtime dize İnsan dostu dize olarak toplam çalışma zamanı.
rqops string Ölçüm soneki ile biçimlendirilmiş saniyede güvenilir kuantum işlemlerinin (QOPS) sayısı.
physical_qubits string Ölçüm soneki olan fiziksel kubitlerin toplam sayısı.
algorithmic_logical_qubits string Ölçüm son ekine sahip algoritmik mantıksal kubitler.
algorithmic_logical_depth string Ölçüm soneki ile algoritmik mantıksal derinlik.
logical_depth string Ölçüm soneki ile algoritmik mantıksal derinliği ayarlayabilmektedir.
num_tstates string Ölçüm soneki olan T durumlarının sayısı.
num_tfactories string Ölçüm soneki olan T fabrika kopyalarının sayısı.
num_tfactory_runs string Ölçüm soneki içeren T fabrikası çalıştırmalarının sayısı.
physical_qubits_for_algorithm string Ölçüm soneki içeren algoritma için fiziksel kubit sayısı.
physical_qubits_for_tfactories string Ölçüm soneki olan T fabrikaları için fiziksel kubit sayısı.
physical_qubits_for_tfactories_percentage string Toplam yüzde olarak tüm T fabrikaları için fiziksel kubit sayısı.
required_logical_qubit_error_rate string Kesilen gerekli mantıksal kubit hata oranı.
required_logical_tstate_error_rate string Kesilmiş gerekli T durumu hata oranı.
physical_qubits_per_logical_qubit string Ölçüm soneki olan mantıksal kubit başına fiziksel kubit sayısı.
logical_cycle_time string Mantıksal kubitin insan dostu dize olarak mantıksal döngü süresi.
clock_frequency string İnsan dostu dize olarak saniyede mantıksal döngü sayısı.
logical_error_rate string Kesilmiş mantıksal hata oranı.
tfactory_physical_qubits string Ölçüm soneki (veya T fabrikası olmadığını belirten ileti) içeren T fabrikasındaki fiziksel kubitlerin sayısı.
tfactory_runtime string tek bir T fabrikasının insan dostu dize (veya T fabrikası olmadığını belirten ileti) olarak çalışma zamanı.
num_input_tstates string Giriş T durumlarının sayısı (veya T fabrikası olmadığını belirten ileti).
num_units_per_round string Damıtma yuvarlaması başına birim sayısı, bir dizede virgülle ayrılmış (veya T fabrikası olmadığını belirten ileti).
unit_name_per_round string Her damıtma yuvarlamasının birim adları, bir dizede virgülle ayrılmış (veya T fabrikası olmadığını belirten ileti).
code_distance_per_round string Kod, damıtma yuvarlak başına uzaklıkları, bir dizede virgülle ayrılmış (veya T fabrikası olmadığını belirten ileti).
physical_qubits_per_round string Damıtma yuvarlak başına fiziksel kubit sayısı, bir dizede virgülle ayrılmış (veya T fabrikası olmadığını belirten ileti).
tfactory_runtime_per_round string Her damıtma turunun çalışma zamanı, virgülle ayrılmış insan dostu dizeler (veya T fabrikası olmadığını belirten ileti) olarak görüntülenir.
tstate_logical_error_rate string Kesilmiş mantıksal T durumu hata oranı (veya T fabrikası olmadığını belirten ileti).
logical_counts_num_qubits string Ölçüm soneki olan kubit sayısı (ön düzen).
logical_counts_t_count string Ölçüm soneki olan T kapısı (ön düzen) sayısı.
logical_counts_rotation_count string Ölçüm soneki olan dönüş kapısı (ön düzen) sayısı.
logical_counts_rotation_depth string Ölçüm soneki ile döndürme derinliği (ön düzen).
logical_counts_ccz_count string Ölçüm soneki içeren CCZ geçitlerinin (ön düzen) sayısı.
logical_counts_ccix_count string Ölçüm soneki içeren CCiX geçitlerinin (ön düzen) sayısı.
logical_counts_measurement_count string Ölçüm soneki içeren tek kubitli ölçüm sayısı (ön düzen).
error_budget string Kesilmiş toplam hata bütçesi.
error_budget_logical string Mantıksal hata için kesilen hata bütçesi.
error_budget_tstates string Hatalı T durumu damıtma için kesilen hata bütçesi.
error_budget_rotations string Hatalı döndürme sentezi için kesilen hata bütçesi.
num_ts_per_rotation string Döndürme başına biçimlendirilmiş T sayısı (Yok olabilir).

Mantıksal kubit

logical_qubit Sözlük aşağıdaki girdileri içerir:

Çıkış parametresi Veri türü Açıklama
code_distance sayı Mantıksal kubit için hesaplanan kod uzaklığı.
physical_qubits sayı Her mantıksal kubit için fiziksel kubit sayısı.
logical_cycle_time sayı Tek bir mantıksal işlem yürütme zamanı.
logical_error_rate sayı Mantıksal kubitin mantıksal hata oranı.

Mantıksal sayımlar

logical_counts Sözlük aşağıdaki girdileri içerir:

Çıkış parametresi Veri türü Açıklama
num_qubits sayı Kubitlerin ön düzen sayısı.
t_count sayı T geçitlerinin önceden düzen numarası.
rotation_count sayı Dönüş kapılarının ön düzeni.
rotation_depth sayı Düzen öncesi döndürme derinliği.
ccz_count sayı CCZ geçitlerinin ön düzen numarası.
ccix_count sayı CCiX geçitlerinin ön düzen numarası.
measurement_count sayı Tek kubitli ölçümlerin düzen öncesi sayısı.

Boşluk diyagramı

Genel fiziksel kaynak tahmini, hem algoritma hem de T fabrika kopyaları için kullanılan toplam fiziksel kubit sayısından oluşur. Boşluk diyagramını kullanarak bu ikisi arasındaki dağılımı inceleyebilirsiniz.

Boşluk diyagramı, algoritma ve T fabrikaları için kullanılan fiziksel kubitlerin oranını gösterir. T fabrika kopyalarının sayısının, T fabrikaları için fiziksel kubit sayısına katkıda bulunduğunu unutmayın.

Jupyter Notebook'da paketteki pencere öğesini kullanarak alan diyagramına SpaceChartqsharp-widgets erişebilirsiniz.

import qsharp

from qsharp_widgets import SpaceChart
SpaceChart(result)

Algoritma kubitleri ile T fabrika kubitleri arasındaki toplam fiziksel kubit dağılımını gösteren pasta diyagramı. T fabrikası kopyalarının ve T fabrikası başına fiziksel kubit sayısının dökümünü içeren bir tablo vardır.

Pareto sınır tahmini ile birden çok parametre yapılandırması target çalıştırırken, belirli bir çözümü için alan diyagramını çizebilirsiniz. Örneğin, aşağıdaki kod, parametrelerin ilk yapılandırması ve üçüncü en kısa çalışma zamanı için alan diyagramının nasıl çizilip çizilip çizileneği gösterir.

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

Uzay-zaman diyagramı

Kuantum bilişiminde, fiziksel kubit sayısı ile algoritmanın çalışma zamanı arasında bir denge vardır. Algoritmanın çalışma zamanını azaltmak için mümkün olduğunca çok fiziksel kubit ayırmayı düşünebilirsiniz. Ancak, fiziksel kubitlerin sayısı kuantum donanımında kullanılabilen fiziksel kubit sayısıyla sınırlıdır. Çalışma zamanı ve sistem ölçeği arasındaki dengeyi anlamak, kaynak tahmininin en önemli yönlerinden biridir.

Bir algoritmanın kaynaklarını tahmin ederken, fiziksel kubit sayısı ile algoritmanın çalışma zamanı arasındaki dengeleri görselleştirmek için uzay-zaman diyagramını kullanabilirsiniz.

Not

Uzay-zaman diyagramında birden çok en uygun birleşimi görmek için tahmin türünü Pareto sınır tahmini olarak ayarlamanız gerekir. Kaynak Tahmin Aracı'nı Visual Studio Code'de : Kaynak Tahminlerini Hesapla seçeneğini kullanarakQ# çalıştırırsanız, Pareto sınır tahmini varsayılan olarak etkinleştirilir.

Uzay-zaman diyagramı, kuantum donanımının kısıtlamalarını karşılayan en uygun {kubit sayısı, çalışma zamanı} çiftinin birleşimini bulmanıza olanak tanır. Diyagram, her {kubit sayısı, çalışma zamanı} çifti için fiziksel kubit sayısını ve algoritmanın çalışma zamanını gösterir.

Uzay-zaman diyagramını Jupyter Notebook çalıştırmak için paketteki EstimatesOverview pencere öğesini qsharp-widgets kullanabilirsiniz.

import qsharp

from qsharp_widgets import EstimatesOverview

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

Kaynak Tahmin Aracı'nın kubit zamanı diyagramını gösteren ekran görüntüsü.

İpucu

Tahmin ayrıntılarını görmek için diyagramdaki her noktanın üzerine gelebilirsiniz.

Uzay-zaman diyagramı, aynı algoritma için parametrelerin target birden çok yapılandırmasını karşılaştırırken özellikle yararlıdır.

Kaynak Tahmin Aracı'nda parametrenin birden çok yapılandırmasını çalıştırırken uzay-zaman diyagramını ve sonuç tablosunu gösteren ekran görüntüsü.

Not

Kaynak Tahmin Aracı ile çalışırken herhangi bir sorunla karşılaşırsanız Sorun Giderme sayfasına göz atın veya ile iletişime geçin AzureQuantumInfo@microsoft.com.

Sonraki adımlar