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target パラメーターの複数の構成をリソース推定器と比較する方法

この記事では、 Microsoft Quantum リソース推定ツール を使用して、 target パラメーター の複数の構成の見積もりを同時に実行し、各構成の結果を比較する方法について説明します。

target パラメーターのさまざまな構成のリソース見積もりを比較するには、一度に 1 つの見積もりを実行するか、すべての構成のリソース要件を見積もるバッチ ジョブを実行できます。 バッチ見積もりは、すべての構成の結果をテーブルとビジュアル グラフに一緒に表示するため便利です。

リソース推定器を実行する方法については、リソース推定器 を使用するさまざまな方法を参照してください。

前提条件

リソース推定機能を使用して複数の構成を実行する

target を使用して、Q#で パラメーターの複数の構成を 1 つのバッチ ジョブとして実行できます。 バッチ見積もりを実行するには、target関数のparamsパラメーターにqsharp.estimateパラメーター ディクショナリの一覧を渡します。

次の例では、量子ビットを等しい重ね合わせ状態にするtarget アルゴリズムの 1 つのバッチ ジョブとして、Q# パラメーターの 2 つの構成を実行する方法を示します。 最初の構成では既定の target パラメーターが使用され、2 つ目の構成では qubit_maj_ns_e6 量子ビット パラメーターと floquet_code 量子エラー修正 (QEC) スキームが使用されます。

Q# プログラムの見積もりを比較するには、次の手順に従います。

  1. 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。

  2. 「新しい Jupyter Notebook の作成」と入力します。

  3. qsharp Python モジュールをインポートするには、最初のセルで次のコードを実行します。

    from qdk import qsharp

  4. 新しい Q# セルに%%qsharp プログラムを記述します。

    %%qsharp

operation Main() : Result {
    use qubit = Qubit();
    H(qubit);
    MResetZ(qubit)
}

  5. パラメーター セットディクショナリのリストを作成し、 params 引数としてリストを qsharp.estimate 関数に渡します。 新しいセルで次のコードを実行します。

    defaultParams = {} # Use an empty dictionary for the default input parameter set
customParams = {"qubitParams": {"name": "qubit_maj_ns_e6"},
                "qecScheme": {"name": "floquet_code"}
                }

result_batch = qsharp.estimate("Main()", params=[defaultParams, customParams])

result_batch.summary_data_frame(labels=["Gate-based ns, 10⁻³", "Majorana ns, 10⁻⁶"])

リソース推定結果の概要がテーブルに表示されるので、さまざまな量子ビットの種類とエラー修正スキームでアルゴリズムの実行方法を簡単に比較できます。

EstimatorParams クラスを使用してバッチ ジョブを実行する

target EstimatorParamsの属性として、推定パラメーターの一覧を作成することもできます。 次のコードは、target パラメーターの 6 つの構成を 1 つのジョブとしてバッチ処理する方法を示しています。

from qdk import qsharp
from qdk.estimator import EstimatorParams, QubitParams, QECScheme

labels = ["Gate-based µs, 10⁻³", "Gate-based µs, 10⁻⁴", "Gate-based ns, 10⁻³", "Gate-based ns, 10⁻⁴", "Majorana ns, 10⁻⁴", "Majorana ns, 10⁻⁶"]

params = EstimatorParams(num_items=6)
params.error_budget = 0.333
params.items[0].qubit_params.name = QubitParams.GATE_US_E3
params.items[1].qubit_params.name = QubitParams.GATE_US_E4
params.items[2].qubit_params.name = QubitParams.GATE_NS_E3
params.items[3].qubit_params.name = QubitParams.GATE_NS_E4
params.items[4].qubit_params.name = QubitParams.MAJ_NS_E4
params.items[4].qec_scheme.name = QECScheme.FLOQUET_CODE
params.items[5].qubit_params.name = QubitParams.MAJ_NS_E6
params.items[5].qec_scheme.name = QECScheme.FLOQUET_CODE

qsharp.estimate("Main()", params=params).summary_data_frame(labels=labels)

ノート

リソース見積もりツールの使用時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。

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