このクイック スタートでは、Microsoft Quantum リソース推定ツールを使用して Q# プログラムのリソースを見積もる方法について説明します。
前提条件
- 最新バージョンの Visual Studio Code (VS Code) または WEB 用の VS Code を開きます。
- Microsoft Quantum Development Kit (QDK) 拡張機能の最新バージョン。 インストールの詳細については、「QDK 拡張機能を設定する」を参照してください。
ヒント
リソース推定機能を実行するために Azure アカウントを持っている必要はありません。
Q# サンプル プログラムを読み込む
- VS Code で、[ ファイル ] メニューを開き、[ 新しいファイル] を選択します。
- RandomNum.qs としてファイルを保存します。
- Q# サンプルのメニューを開くには、 RandomNum.qs を開き、「
sample」と入力します。 - [Random Bits sample]\(ランダム ビットのサンプル\) を選択し、ファイルをもう一度保存します。
リソース推定ツールを実行する
リソース推定器には、 6 つの定義済みの量子ビット パラメーターが用意されています。そのうちの 4 つにはゲートベースの命令セットがあり、2 つには Majorana 命令セットがあります。 リソース推定器には、とsurface_codeの 2 つのfloquet_codeも用意されています。
この例では、 qubit_gate_us_e3 量子ビット パラメーターと surface_code 量子エラー修正コードを使用してリソース推定器を実行します。
- VS Code で、[ 表示 ] メニューを開き、[ コマンド パレット] を選択します。
- 「QDK: リソース見積もりの計算」と入力して選択します。 [ 量子ビットの種類 ] メニューが表示され、1 つ以上の量子ビット パラメーターを選択できます。
- この例では、 qubit_gate_us_e3のみを選択し、[ OK] ボタンを選択します。
- [ エラー予算 ] メニューに「0.001」と入力します。
- 実行メニューの フレンドリ名 で、 Enter キー を押して、Q# ファイル名 RandomNum.qs に基づく既定の実行名をそのまま使用します。
新しい QDK 見積もり タブが開き、ランダム ビット プログラムのリソース推定結果が表示されます。
リソース推定の結果を表示する
リソース推定器は、同じアルゴリズムに対して複数の見積もりを提供します。 見積もりを比較して、量子ビット数とランタイムのトレードオフを把握します。 結果を表示し、見積もりを比較するには、次の手順に従います。
[QDK 見積もり] タブに移動します。
[結果] ドロップダウンには、リソース見積もりの概要が表示されます。 最初の行の メニュー アイコン を選択して、表示する列を選択します。 たとえば、[ 推定の種類]、[ 量子ビットの種類]、[ 論理量子ビット]、[ T ファクトリの分数]、[ ランタイム]、[ 物理量子ビット] の順に選択します。
アルゴリズムの {量子ビット数、ランタイム} の最適な組み合わせの数は、結果テーブルの [推定の種類 ] 列にあります。 各組み合わせは、時空間図のポイントとして表示されます。 この場合、組み合わせは 1 つだけです。
注記
構成で複数の量子ビット パラメーターとエラー修正コードを選択すると、選択ごとに異なる行に結果が表示されます。 テーブルから結果行を選択して、対応する時空間ダイアグラムとレポート データを表示します。
[時空間ダイアグラム] ドロップダウンには、物理量子ビットの数とアルゴリズムのランタイムとのトレードオフが表示されます。 この場合、リソース推定器は、可能な組み合わせの数千から 1 つの最適な組み合わせを見つけます。 組み合わせの推定サマリーを表示するには、ダイアグラム内の対応するポイントにマウス ポインターを合わせるか、選択します。 詳細については、「 時空間図を参照してください。
注記
空間ダイアグラムでポイントを選択すると、空間ダイアグラムとそのポイントに対応するリソース推定の詳細が表示されます。
[Space diagram]\(空間図\) ドロップダウンには、アルゴリズムで使用される物理量子ビットと T ファクトリの分布が表示されます。 この例では、アルゴリズムが T ファクトリ コピーを使用しないため、アルゴリズムの量子ビットと合計量子ビットは同じです。
[リソース見積もり] ドロップダウンには、リソース見積もりツールからの出力データの完全な一覧が表示されます。 各リソース カテゴリの詳細を表示するには、対応するドロップダウンを展開します。 たとえば、[ 論理量子ビット パラメーター ] グループを展開します。
論理量子ビット パラメーター 値 QEC スキーム surface_codeコード距離 5 物理量子ビット 50 論理サイクル時間 3 ミリセクス 論理量子ビット エラー率 3.00e-5 交差の前因子 0.03 エラー訂正のしきい値 0.01 論理サイクル時間の数式 (4 * twoQubitGateTime+ 2 *oneQubitMeasurementTime) *codeDistance物理量子ビットの数式 2 * codeDistance*codeDistanceヒント
[詳細行の表示] をクリックすると、レポート データの各出力の説明が表示されます。
詳細については、「 リソース推定器の Microsoft Quantum リソース推定器の出力を取得 する」を参照してください。
リソース推定器の完全な機能は、このクイック スタートの範囲を超えています。 詳細については、「 Microsoft Quantum リソース推定機能を実行するさまざまな方法」を参照してください。
注記
リソース見積もりツールを使用するときに問題が発生した場合は、[ トラブルシューティング] ページを参照するか、 AzureQuantumInfo@microsoft.comにお問い合わせください。