So übermitteln Sie einen Schaltkreis mit Qiskit an Azure Quantum

Ausführen im IonQ-Simulator

Bevor Sie Ihren Schaltkreis auf realer Hardware ausführen, testen Sie Ihren Schaltkreis im Simulator. Dient get_backend zum Erstellen eines Objekts zum Herstellen einer Backend Verbindung mit dem IonQ Simulator-Back-End:

simulator_backend = provider.get_backend("ionq.simulator")

IonQ-Back-Ends unterstützen Gates aus einem definierten Gateset, die für die optimale Ausführung auf der Hardware kompiliert werden. Wenn Ihr Schaltkreis Tore enthält, die nicht in dieser Liste enthalten sind, müssen Sie die unterstützte gateset Funktion mithilfe der transpile von Qiskit bereitgestellten Funktion transpilieren:

from qiskit import transpile
circuit = transpile(circuit, simulator_backend)

Die Transpile-Funktion gibt ein neues Schaltkreisobjekt zurück, bei dem Gates in Tore zerlegt werden, die im angegebenen Back-End unterstützt werden.

Sie können das Programm jetzt über den Azure Quantum-Dienst ausführen und das Ergebnis abrufen. Die folgende Zelle übermittelt einen Auftrag, der die Schaltung mit 100 Ausführungen durchläuft:

job = simulator_backend.run(circuit, shots=8)
job_id = job.id()
print("Job id", job_id)

Job id 00000000-0000-0000-0000-000000000000

Führen Sie Folgendes aus, um zu warten, bis der Auftrag abgeschlossen ist, und die Ergebnisse zurückzugeben:

result = job.result()
print(result)

Result(backend_name='ionq.simulator', backend_version='1', qobj_id='Qiskit Sample - 3-qubit GHZ circuit', job_id='00000000-0000-0000-0000-000000000000', success=True, results=[ExperimentResult(shots=8, success=True, meas_level=2, data=ExperimentResultData(counts={'000': 4, '111': 4}, memory=['000', '000', '000', '000', '111', '111', '111', '111'], probabilities={'000': 0.5, '111': 0.5}), header=QobjExperimentHeader(name='Qiskit Sample - 3-qubit GHZ circuit', num_qubits=3, metadata={}), status=JobStatus.DONE, name='Qiskit Sample - 3-qubit GHZ circuit')], date=None, status=None, header=None, error_data=None)

Da das Ergebnis ein Objekttyp ist, der für das Qiskit-Paket spezifisch ist, verwenden Sie result.get_counts und plot_histogram, um die Ergebnisse zu visualisieren. Um alle möglichen Beschriftungen von Bitzeichenfolgen darzustellen, fügen Sie die Beschriftungen zu counts hinzu.

counts = {format(n, "03b"): 0 for n in range(8)}
counts.update(result.get_counts(circuit))
print(counts)
plot_histogram(counts)

{'000': 4, '001': 0, '010': 0, '011': 0, '100': 0, '101': 0, '110': 0, '111': 4}

Sie können die get_memory Funktion auch verwenden, um einzelne Aufnahmedaten aus dem Auftrag anzuzeigen:

result.get_memory(circuit)

['000', '000', '000', '000', '111', '111', '111', '111']

Schätzen der Auftragskosten

Schätzen Sie, wie hoch die Kosten für einen Job sind, bevor Sie einen auf der QPU ausführen.

Die aktuellsten Preisdetails finden Sie unter IonQ-Preise, oder suchen Sie Ihren Arbeitsbereich und sehen Sie sich die Preisoptionen auf der Registerkarte Anbieter Ihres Arbeitsbereichs über aka.ms/aq/myworkspaces an.

Ausführen auf der IonQ-QPU

Um eine Verbindung mit echter Hardware herzustellen (eine Quantum Processor Unit (QPU)), geben Sie einfach den Namen der target"ionq.qpu.aria-1" Methode get_backend an:

qpu_backend = provider.get_backend("ionq.qpu.aria-1")

Übermitteln Sie den Schaltkreis, der auf Azure Quantum ausgeführt werden soll, rufen Sie die Ergebnisse ab, und führen Sie dann aus plot_histogram , um die Ergebnisse zu zeichnen.

# Submit the circuit to run on Azure Quantum
job = qpu_backend.run(circuit, shots=100)
job_id = job.id()
print("Job id", job_id)

# Get the job results (this method waits for the Job to complete):
result = job.result()
print(result)
counts = {format(n, "03b"): 0 for n in range(8)}
counts.update(result.get_counts(circuit))
print(counts)
plot_histogram(counts)

Job id 00000000-0000-0000-0000-000000000000
Job Status: job has successfully run
Result(backend_name='ionq.qpu.aria-1', backend_version='1', qobj_id='Qiskit Sample - 3-qubit GHZ circuit', job_id='00000000-0000-0000-0000-000000000000', success=True, results=[ExperimentResult(shots=1024, success=True, meas_level=2, data=ExperimentResultData(counts={'0': 505, '1': 6, '2': 1, '3': 1, '4': 1, '5': 10, '6': 11, '7': 488}, probabilities={'0': 0.4932, '1': 0.0059, '2': 0.001, '3': 0.001, '4': 0.001, '5': 0.0098, '6': 0.0117, '7': 0.4766}), header=QobjExperimentHeader(name='Qiskit Sample - 3-qubit GHZ circuit', num_qubits='3', qiskit='True'))])
{'000': 505, '001': 6, '010': 1, '011': 1, '100': 1, '101': 10, '110': 11, '111': 488}

Ausführen auf der Syntaxprüfung

Um das Programm vor der Ausführung auf der Hardware zu testen, führen Sie es zuerst auf der Quantinuum-Syntaxprüfung aus. Verwenden Sie die get_backend Methode, um ein Backend Objekt zu erstellen, um eine Verbindung mit dem Back-End der Quantinuum-Syntaxprüfung herzustellen:

# Get Quantinuum's syntax checker backend:
syntax_backend = provider.get_backend("quantinuum.sim.h2-1sc")

Sie können das Programm jetzt über den Azure Quantum-Dienst ausführen und das Ergebnis abrufen. In der folgenden Zelle wird ein Auftrag übermittelt, der den Schaltkreis mit acht Aufnahmen ausführt:

# Submit the circuit to run on Azure Quantum
job = syntax_backend.run(circuit, shots=8)
job_id = job.id()
print("Job id", job_id)

# Get the job results (this method waits for the Job to complete):
result = job.result()
print(result)
counts = {format(n, "03b"): 0 for n in range(8)}
counts.update(result.get_counts(circuit))
print(counts)
plot_histogram(counts)

Result(backend_name='quantinuum.sim.h2-1sc', backend_version='1', qobj_id='Qiskit Sample - 3-qubit GHZ circuit', job_id='00000000-0000-0000-0000-000000000000', success=True, results=[ExperimentResult(shots=8, success=True, meas_level=2, data=ExperimentResultData(counts={'000': 8}, memory=['000', '000', '000', '000', '000', '000', '000', '000'], probabilities={'000': 1.0}), header=QobjExperimentHeader(name='Qiskit Sample - 3-qubit GHZ circuit', num_qubits=3, metadata={}), status=JobStatus.DONE, name='Qiskit Sample - 3-qubit GHZ circuit')], date=None, status=None, header=None, error_data=None)
{'000': 8, '001': 0, '010': 0, '011': 0, '100': 0, '101': 0, '110': 0, '111': 0}

Sie können die get_memory Funktion auch verwenden, um einzelne Aufnahmedaten aus dem Auftrag anzuzeigen.

result.get_memory(circuit)

['000', '000', '000', '000', '000', '000', '000', '000']

Schätzen Ihrer Auftragskosten

Bevor Sie einen Auftrag auf der QPU ausführen, sollten Sie schätzen, wie viel die Ausführung kostet.

Die aktuellsten Preisdetails finden Sie unter Azure Quantum-Preise, oder suchen Sie Ihren Arbeitsbereich und zeigen Sie Die Preisoptionen auf der Registerkarte "Anbieter " Ihres Arbeitsbereichs über: aka.ms/aq/myworkspaces.

Ausführen auf einer Quantinuum-QPU

Nach der erfolgreichen Ausführung in der API-Validierung können Sie Ihren Auftrag auf einem der Hardwareprozessoren von Quantinuum ausführen (einer Quantenprozessoreinheit (QPU)).

# Get Quantinuum's QPU backend:
qpu_backend = provider.get_backend("quantinuum.sim.h2-1")

# Submit the circuit to run on Azure Quantum
job = qpu_backend.run(circuit, shots=100)
job_id = job.id()
print("Job id", job_id)

# Get the job results (this method waits for the Job to complete):
result = job.result()
print(result)
counts = {format(n, "03b"): 0 for n in range(8)}
counts.update(result.get_counts(circuit))
print(counts)
plot_histogram(counts)

Result(backend_name='quantinuum.qpu.h2-1', backend_version='1', qobj_id='Qiskit Sample - 3-qubit GHZ circuit', job_id='00000000-0000-0000-0000-000000000000', success=True, results=[ExperimentResult(shots=1024, success=True, meas_level=2, data=ExperimentResultData(counts={'011': 16, '010': 5, '001': 1, '000': 500, '111': 471, '101': 6, '100': 17, '110': 8}, probabilities={'011': 0.015625, '010': 0.0048828125, '001': 0.0009765625, '000': 0.48828125, '111': 0.4599609375, '101': 0.005859375, '100': 0.0166015625, '110': 0.0078125}), header=QobjExperimentHeader(name='Qiskit Sample - 3-qubit GHZ circuit'))])
{'000': 500, '001': 1, '010': 5, '011': 16, '100': 17, '101': 6, '110': 8, '111': 471}

Ausführen auf dem QVM-Simulator

Verwenden Sie die provider.get_backend Methode, um ein Backend Objekt zu erstellen, um eine Verbindung mit dem Rigetti QVM Simulator-Back-End herzustellen:

# Get Rigetti's QVM simulator backend:
qvm_backend = provider.get_backend("rigetti.sim.qvm")

Sie können das Programm jetzt über den Azure Quantum-Dienst ausführen und das Ergebnis abrufen. In der folgenden Zelle wird ein Auftrag übermittelt, der den Schaltkreis mit acht Aufnahmen ausführt:

# Submit the circuit to run on Azure Quantum
job = qvm_backend.run(circuit, shots=8)
job_id = job.id()
print("Job id", job_id)

# Get the job results (this method waits for the Job to complete):
result = job.result()
print(result)
counts = {format(n, "03b"): 0 for n in range(8)}
counts.update(result.get_counts(circuit))
print(counts)
plot_histogram(counts)

Result(backend_name='rigetti.sim.qvm', backend_version='1', qobj_id='Qiskit Sample - 3-qubit GHZ circuit', job_id='00000000-0000-0000-0000-000000000000', success=True, results=[ExperimentResult(shots=8, success=True, meas_level=2, data=ExperimentResultData(counts={'000': 4, '111': 4}, memory=['000', '111', '111', '000', '000', '000', '111', '111'], probabilities={'000': 0.5, '111': 0.5}), header=QobjExperimentHeader(name='Qiskit Sample - 3-qubit GHZ circuit', num_qubits=3, metadata={}), status=JobStatus.DONE, name='Qiskit Sample - 3-qubit GHZ circuit')], date=None, status=None, header=None, error_data=None)
{'000': 4, '001': 0, '010': 0, '011': 0, '100': 0, '101': 0, '110': 0, '111': 4}

Sie können die get_memory Funktion auch verwenden, um einzelne Aufnahmedaten aus dem Auftrag anzuzeigen.

result.get_memory(circuit)

['000', '111', '111', '000', '000', '000', '111', '111']