快速入門：執行您的第一個資源估計值

發行項
02/21/2024

瞭解如何使用 Azure Quantum Resource Estimateor 來估計 Q# 計畫的資源。在本文中，您會使用本機資源估算器來估計 Q# 程式的資源。

注意

2024 年 6 月 30 日之後，將不再支援 Microsoft Quantum Development Kit (傳統 QDK) 。如果您是現有的 QDK 開發人員，建議您轉換至新的 Azure Quantum Development Kit (Modern QDK) ，以繼續開發量子解決方案。如需詳細資訊，請參閱將您的 Q# 程式代碼移轉至新式 QDK。

必要條件

最新版的 Visual Studio Code，或在網路上開啟 VS Code。
最新版的 Azure Quantum Development Kit 擴充功能。如需安裝詳細數據，請參閱在 VS Code 上安裝新式 QDK。

提示

您不需要有 Azure 帳戶才能執行本機資源估算器。

載入 Q# 範例程式

在 VS Code 中，選取 [ 檔案 > 新檔案 ]，並將檔案儲存為 RandomNum.qs。
開啟 RandomNum.qs 並輸入 sample，然後選取 [隨機位範例 ]，然後儲存盤案。

執行資源估算器

資源估算器提供六個預先定義的量子位參數，其中四個具有網關型指令集，以及兩個具有 Majorana 指令集。它也提供兩個量子錯誤修正碼和 surface_codefloquet_code。

在此範例中，您會使用 qubit_gate_us_e3 量子位參數和 surface_code 量子錯誤更正碼來執行資源估算器。如需詳細資訊，請參閱資源估算器的目標參數。

選取 [檢視 -> 命令選擇區]，或按 Ctrl+Shift+P，然後輸入「資源」，這應該會顯示 [Q#：計算資源估計值 ] 選項。選取此選項以開啟 [資源估算器] 視窗。
您可以選取一或多個 Qubit 參數 + 錯誤更正碼 類型，以估計資源。在此範例中，選取 [qubit_gate_us_e3]， 然後按兩下 [ 確定]。
指定 [錯誤預算 ] 或接受預設值 0.001。在此範例中，請保留預設值，然後按 Enter 鍵。
按 Enter 以根據檔名接受預設結果名稱，在此案例中為 RandomNum。

View the results

資源估算器會為相同的演算法提供多個估計值，每個估計值都會顯示量子位數目與運行時間之間的取捨。瞭解運行時間和系統規模之間的取捨是資源估計的其中一個重要層面。

資源估計的結果會顯示在 [Q# 估計 ] 視窗中。
[ 結果] 索引 標籤會顯示資源估計的摘要。 按兩下 第一列旁的圖示，選取您想要顯示的數據行。您可以從執行名稱、估計類型、量子位類型、qec 配置、錯誤預算、邏輯量子位、邏輯深度、程式代碼距離、T 狀態、T Factory、T Factory 分數、運行時間、rQOPS 和實體量子位中選取。

在結果數據表的 [估計類型 ] 數據行中，您可以看到演算法 的 {量子位數目、運行時間} 的最佳組合數目。這些組合可以在空間時程圖表中看到。

注意

如果您在組態中選取多個量子位參數和錯誤更正碼，結果會顯示在 [ 結果 ] 索引標籤的不同數據列中。按兩下資料表的結果會顯示對應的空間圖表和報表數據。
空間時間圖表顯示實體量子位數目與演算法運行時間之間的取捨。在此情況下，資源估算器會找出數千個可能組合的1個最佳組合。您可以將滑鼠停留在每個 {number of qubits， runtime} 點上，以查看該時間點的資源估計詳細數據。如需詳細資訊，請參閱空間時程圖表。

注意

您必須 按兩下一個 空間時間點，也就是 {number of qubits， runtime} 組，以查看空間圖表，以及對應至該點的資源估計詳細數據。
[ 空間圖 ] 索引標籤會顯示用於演算法和 T Factory 的實體量子位分佈。在此範例中，演算法量子位和總量子位都相同，因為演算法不會使用任何 T Factory 複本。如需詳細資訊，請參閱空間時程圖表。

最後，[ 資源估計值 ] 索引標籤會顯示資源估算器輸出數據的完整清單。您可以藉由折迭群組來檢查成本詳細資料，這些群組具有詳細資訊。例如，折疊 邏輯量子位參數 群組。如需詳細資訊，請參閱資源估算器的資源估算器報告數據。

邏輯量子位參數	值
QEC 配置	surface_code
程式碼距離	5
實際量子位元	50
邏輯週期時間	3 個錯誤
邏輯量子位錯誤率	3.00E-5
跨前置要素	0.03
錯誤修正臨界值	0.01
邏輯週期時間公式	(4 * + 2 * `twoQubitGateTimeoneQubitMeasurementTime`) * `codeDistance`
實體量子位公式	2 * `codeDistance` * `codeDistance`

提示

按兩下 [顯示詳細資料列 ] 以顯示報表資料之每個輸出的描述。

資源估算器的完整功能超出本快速入門的範圍。如需詳細資訊，請參閱搭配不同的 SDK 和 IDE 使用資源估算器。

注意

如果您在使用資源估算器時遇到任何問題，請參閱疑難解答頁面，或連絡 AzureQuantumInfo@microsoft.com。