Szybki start: uruchamianie pierwszego oszacowania zasobów

Z tego przewodnika Szybki start dowiesz się, jak oszacować zasoby programu języka Q# przy użyciu narzędzia do szacowania zasobów usługi Azure Quantum Resource.

Wymagania wstępne

• Najnowsza wersja programu Visual Studio Code lub otwórz program VS Code w sieci Web.
• Najnowsza wersja rozszerzenia Quantum Development Kit. Aby uzyskać szczegółowe informacje na temat instalacji, zobacz Konfigurowanie rozszerzenia zestawu QDK.

Ładowanie przykładowego programu w języku Q#

1. Otwórz program Visual Studio Code.
2. Wybierz pozycję Plik > Nowy plik i zapisz plik jako RandomNum.qs.
3. Otwórz RandomNum.qs i zacznij wpisywać sample, aby otworzyć menu rozwijane przykładów języka Q#.
4. Wybierz próbkę losowych bitów i zapisz plik ponownie.

Uruchamianie narzędzia do szacowania zasobów

Narzędzie do szacowania zasobów oferuje sześć wstępnie zdefiniowanych parametrów kubitu, cztery z nich mają zestawy instrukcji oparte na bramkach, a dwa mają zestaw instrukcji Majorana. Oferuje również dwa kody korekcji błędów kwantowychsurface_code i floquet_code.

W tym przykładzie uruchomisz narzędzie do szacowania zasobów przy użyciu parametru kubitu qubit_gate_us_e3 i kodu korekty błędu kwantowego surface_code .

1. Wybierz Widok—Paleta poleceń lub naciśnij Ctrl+Shift+P i wpisz "zasób", co powinno wyświetlić opcję QDK: Szacowanie zasobów. Wybierz tę opcję, aby otworzyć okno Narzędzie do szacowania zasobów.
2. Aby oszacować zasoby, możesz wybrać jeden lub więcej typów parametrów kubitu oraz kodów korekcji błędów. W tym przykładzie wybierz pozycję qubit_gate_us_e3 i kliknij przycisk OK.
3. Określ budżet błędów lub zaakceptuj wartość domyślną 0,001. W tym przykładzie pozostaw wartość domyślną i naciśnij Enter.
4. Naciśnij Enter , aby zaakceptować domyślną nazwę wyniku na podstawie nazwy pliku, w tym przypadku RandomNum.

Wyświetlanie wyników

Narzędzie do szacowania zasobów udostępnia wiele oszacowań dla tego samego algorytmu, z których każdy pokazuje kompromisy między liczbą kubitów a środowiskiem uruchomieniowym. Zrozumienie kompromisu między środowiskiem uruchomieniowym a skalowaniem systemu jest jednym z ważniejszych aspektów szacowania zasobów.

1. Wynik szacowania zasobów jest wyświetlany w oknie Q# Estimate.

2. Karta Wyniki zawiera podsumowanie szacowania zasobów. Kliknij ikonę obok pierwszego wiersza, aby wybrać kolumny, które chcesz wyświetlić. Możesz wybrać spośród nazwy przebiegu, typu estymacji, typu kubitu, schematu QEC, budżetu błędu, kubitów logicznych, głębokości logicznej, odległości kodu, stanów T, fabryk T, ułamka fabryki T, czasu wykonania, rQOPS i kubitów fizycznych.

   

   W kolumnie Szacowanie typu tabeli wyników można zobaczyć liczbę optymalnych kombinacji {liczba kubitów , środowisko uruchomieniowe} dla algorytmu. Te kombinacje można zobaczyć na diagramie czasu kosmicznego.

   Uwaga

   W przypadku wybrania więcej niż jednego parametru kubitu i kodów poprawek błędów w konfiguracji wyniki będą wyświetlane w różnych wierszach na karcie Wyniki . Kliknięcie wyniku z tabeli spowoduje wyświetlenie odpowiedniego diagramu przestrzeni i danych raportu.

3. Na karcie diagram czasoprzestrzenny przedstawiono kompromisy między liczbą kubitów fizycznych a czasem wykonania algorytmu. W tym przypadku narzędzie do szacowania zasobów znajduje 1 optymalną kombinację spośród wielu tysięcy możliwych. Możesz umieścić wskaźnik myszy na poszczególnych {liczba kubitów, czas działania}, aby zobaczyć szczegóły szacowania zasobów dla tego punktu. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Diagram czasu kosmicznego.

   

   Uwaga

   Musisz kliknąć jeden punkt diagramu czasoprzestrzeni, czyli {liczba kubitów, czas działania}, aby wyświetlić diagram przestrzeni i szczegóły wykorzystania zasobów odpowiadających temu punktowi.

4. Na karcie Diagram przestrzeni wyświetlany jest rozkład fizycznych kubitów używanych w algorytmie oraz fabrykach T. W tym przykładzie kubity algorytmu i łączne kubity są takie same, ponieważ algorytm nie używa żadnych kopii fabrycznych T. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Diagramy czasu kosmicznego.

   

5. Na koniec na karcie Szacowanie zasobów zostanie wyświetlona pełna lista danych wyjściowych narzędzia do szacowania zasobów. Szczegóły kosztów można sprawdzić, zwijając grupy, które zawierają więcej informacji. Na przykład zwiń grupę parametrów kubitu logicznego. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz dane raportu narzędzia do szacowania zasobów.

   Parametr kubitu logicznego	Wartość
   Schemat QEC	surface_code
   Odległość kodu	5
   Kubity fizyczne	50
   Czas cyklu logicznego	3 milisekundy
   Wskaźnik błędów kubitu logicznego	3.00E-5
   Współczynnik przejścia	0.03
   Próg korekty błędu	0,01
   Formuła czasu cyklu logicznego	(4 * twoQubitGateTime + 2 * oneQubitMeasurementTime) * codeDistance
   Formuła kubitów fizycznych	2 * codeDistance * codeDistance

   Napiwek

   Kliknij pozycję Pokaż szczegółowe wiersze aby wyświetlić opis poszczególnych wyników raportu.

Pełna funkcjonalność narzędzia Resource Estimator wykracza poza zakres tego przewodnika szybkiego startu. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Używanie narzędzia do szacowania zasobów z różnymi zestawami SDK i środowiskami IDE.

Następne kroki

• Omówienie wyników narzędzia do szacowania zasobów
• Dostosowywanie oszacowań zasobów do cech maszyny
• Obsługa dużych programów za pomocą narzędzia do szacowania zasobów
• Samouczek: szacowanie zasobów problemu z chemią kwantową