Share via

Inzicht in de resultaatgegevens van de resource-estimator

  • Artikel

Meer informatie over het interpreteren en ophalen van de uitvoerparameters en -diagrammen van de resource-estimator. In dit artikel wordt uitgelegd hoe u programmatisch toegang kunt krijgen tot de resultaten van de Resource Estimator in Jupyter Notebooks. Als u de Resource Estimator in Visual Studio Code uitvoert vanuit het opdrachtenpalet, zijn de volgende opdrachten niet van toepassing.

Vereisten

Uitvoerparameters

De uitvoergegevens van de Resource Estimator zijn een rapport dat wordt afgedrukt in de console en programmatisch toegankelijk is. Het volgende codefragment laat bijvoorbeeld zien hoe u toegang hebt tot de parameters voor resourceramingen.

result['job_params']

De volgende uitvoergegevens vormen de mogelijke vermeldingen die programmatisch kunnen worden geopend.

Uitvoerparameter op het hoogste niveau Gegevenstype Description
status tekenreeks De status van de taak is altijd Succeeded.
job_params Woordenboek De target parameters van de taak die als invoer worden doorgegeven.
physical_counts Woordenboek De schattingen van de fysieke resource. Zie Fysieke aantallen voor meer informatie.
physical_counts_formatted Woordenboek De schattingen van de fysieke resource die zijn opgemaakt voor weergave in rapportgegevens. Zie Opgemaakte fysieke aantallen voor meer informatie.
logical_qubit Woordenboek De eigenschappen van de logische qubit. Zie Logische qubit voor meer informatie.
tfactory Woordenboek De eigenschappen van de T-fabriek.
logical_counts Woordenboek De schattingen van logische resources vooraf in de indeling. Zie Logische aantallen voor meer informatie.
report_data Woordenboek Generatiegegevens voor rapport resourceschatting.

Fysieke aantallen

De physical_counts woordenlijst bevat de volgende vermeldingen:

Uitvoerparameter Gegevenstype Beschrijving
physical_qubits getal Het totale aantal fysieke qubits.
runtime getal De totale runtime om het algoritme in nanoseconden uit te voeren.
rqops getal Het aantal betrouwbare kwantumbewerkingen per seconde (QOPS).
breakdown Woordenboek Uitsplitsing van schattingen. Zie Uitsplitsing van fysieke aantallen voor meer informatie.

Uitsplitsing van fysieke aantallen

De breakdown woordenlijst van physical_counts bevat de volgende vermeldingen:

Uitvoerparameter Gegevenstype Beschrijving
algorithmic_logical_qubits getal De logische qubits die vereist zijn voor het uitvoeren van het algoritme, bevatten geen resources voor T-factory's.
algorithmic_logical_depth getal De logische cycli die zijn vereist voor het uitvoeren van het algoritme, bevatten geen resources voor T-factory's.
logical_depth getal Het mogelijk aangepaste aantal cycli dat wordt berekend wanneer de uitvoeringstijd van de T-fabriek sneller is dan de uitvoering van het algoritme.
num_tstates getal Het aantal T-statussen dat door het algoritme wordt gebruikt.
clock_frequency getal Het aantal logische cycli per seconde.
num_tfactories getal Het aantal T-fabrieken (uitgaande van uniform ontwerp van de T-fabriek).
num_tfactory_runs getal Het aantal hoe vaak alle parallelle T-factory's moeten worden uitgevoerd.
physical_qubits_for_tfactories getal Het aantal fysieke qubits voor alle T-factory's.
physical_qubits_for_algorithm getal Het aantal fysieke qubits voor de indeling van het algoritme.
required_logical_qubit_error_rate getal Het vereiste aantal logische fouten.
required_logical_tstate_error_rate getal Het vereiste foutpercentage voor logische T-status.
num_ts_per_rotation getal Het aantal T-poorten per draaiing.
clifford_error_rate getal Het clifford-foutpercentage op basis van de qubitparameters.

Opgemaakte fysieke aantallen

De physical_counts_formatted woordenlijst bevat de volgende vermeldingen:

Uitvoerparameter Gegevenstype Description
runtime tekenreeks Totale runtime als mensvriendelijke tekenreeks.
rqops tekenreeks Het aantal betrouwbare kwantumbewerkingen per seconde (QOPS) dat is opgemaakt met het achtervoegsel voor metrische gegevens.
physical_qubits tekenreeks Totaal aantal fysieke qubits met achtervoegsel voor metrische gegevens.
algorithmic_logical_qubits tekenreeks Logische algoritmische qubits met achtervoegsel voor metrische gegevens.
algorithmic_logical_depth tekenreeks Logische diepte van algoritme met achtervoegsel voor metrische gegevens.
logical_depth tekenreeks Mogelijk aangepaste logische algoritmische diepte met achtervoegsel voor metrische gegevens.
num_tstates tekenreeks Aantal T-statussen met achtervoegsel voor metrische gegevens.
num_tfactories tekenreeks Aantal T-fabriekskopieën met achtervoegsel voor metrische gegevens.
num_tfactory_runs tekenreeks Aantal T factory-uitvoeringen met achtervoegsel voor metrische gegevens.
physical_qubits_for_algorithm tekenreeks Aantal fysieke qubits voor algoritme met achtervoegsel voor metrische gegevens.
physical_qubits_for_tfactories tekenreeks Aantal fysieke qubits voor T-factory's met het achtervoegsel voor metrische gegevens.
physical_qubits_for_tfactories_percentage tekenreeks Het aantal fysieke qubits voor alle T-factory's in procenten tot totaal.
required_logical_qubit_error_rate tekenreeks Het vereiste foutpercentage voor logische qubits is afgekapt.
required_logical_tstate_error_rate tekenreeks Het foutpercentage vereiste T-status is afgekapt.
physical_qubits_per_logical_qubit tekenreeks Aantal fysieke qubits per logische qubit met achtervoegsel voor metrische gegevens.
logical_cycle_time tekenreeks De logische cyclustijd van een logische qubit als mensvriendelijke tekenreeks.
clock_frequency tekenreeks Het aantal logische cycli per seconde als een mensvriendelijke tekenreeks.
logical_error_rate tekenreeks Het aantal logische fouten is afgekapt.
tfactory_physical_qubits tekenreeks Aantal fysieke qubits in de T-factory met het achtervoegsel voor metrische gegevens (of het bericht dat er geen T factory is).
tfactory_runtime tekenreeks De runtime van één T-factory als mensvriendelijke tekenreeks (of bericht dat er geen T-factory is).
num_input_tstates tekenreeks Het aantal invoer-T-statussen (of het bericht dat er geen T factory is).
num_units_per_round tekenreeks Het aantal eenheden per distillatieronde, komma's gescheiden in een tekenreeks (of bericht dat er geen T-fabriek is).
unit_name_per_round tekenreeks De eenheidsnamen van elke distillatieronde, komma's gescheiden in een tekenreeks (of bericht dat er geen T factory is).
code_distance_per_round tekenreeks De codeafstanden per distillatieronde, komma's gescheiden in een tekenreeks (of bericht dat er geen T factory is).
physical_qubits_per_round tekenreeks Het aantal fysieke qubits per distillatieronde, komma's gescheiden in een tekenreeks (of bericht dat er geen T factory is).
tfactory_runtime_per_round tekenreeks De runtime van elke distillatieronde, weergegeven als door komma's gescheiden door komma's (of bericht dat er geen T-fabriek is).
tstate_logical_error_rate tekenreeks Foutpercentage logische T-status afgekapt (of bericht dat er geen T-factory is).
logical_counts_num_qubits tekenreeks Aantal qubits (pre-indeling) met achtervoegsel voor metrische gegevens.
logical_counts_t_count tekenreeks Aantal T-poorten (pre-indeling) met achtervoegsel voor metrische gegevens.
logical_counts_rotation_count tekenreeks Aantal draaipoorten (voorindeling) met achtervoegsel voor metrische gegevens.
logical_counts_rotation_depth tekenreeks Draaidiepte (vooraf ingedeeld) met achtervoegsel voor metrische gegevens.
logical_counts_ccz_count tekenreeks Aantal CCZ-poorten (pre-indeling) met metrische achtervoegsel.
logical_counts_ccix_count tekenreeks Aantal CCiX-poorten (pre-indeling) met metrische achtervoegsel.
logical_counts_measurement_count tekenreeks Aantal metingen met één qubit (pre-indeling) met het achtervoegsel voor metrische gegevens.
error_budget tekenreeks Totale foutbudget afgekapt.
error_budget_logical tekenreeks Foutbudget afgekapt voor logische fout.
error_budget_tstates tekenreeks Foutbudget afgekapt voor foutieve T-statusdestillatie.
error_budget_rotations tekenreeks Het foutbudget voor foutieve rotatiesynthese is afgekapt.
num_ts_per_rotation tekenreeks Opgemaakt aantal T's per draaiing (mogelijk Geen).

Logische qubit

De logical_qubit woordenlijst bevat de volgende vermeldingen:

Uitvoerparameter Gegevenstype Beschrijving
code_distance getal De berekende codeafstand voor de logische qubit.
physical_qubits getal Het aantal fysieke qubits voor elke logische qubit.
logical_cycle_time getal De tijd die nodig is om één logische bewerking uit te voeren.
logical_error_rate getal Het logische foutpercentage van de logische qubit.

Logische aantallen

De logical_counts woordenlijst bevat de volgende vermeldingen:

Uitvoerparameter Gegevenstype Beschrijving
num_qubits getal Aantal qubits vóór de indeling.
t_count getal Aantal T-poorten vooraf indelen.
rotation_count getal Aantal draaipoorten vóór de indeling.
rotation_depth getal Diepte van draaiing vóór de indeling.
ccz_count getal Aantal CCZ-poorten vooraf in lay-out.
ccix_count getal Aantal CCiX-poorten vooraf indelen.
measurement_count getal Aantal metingen met één qubit vooraf in de indeling.

Ruimtediagram

De totale schatting van fysieke resources bestaat uit het totale aantal fysieke qubits dat wordt gebruikt voor zowel het algoritme als T-factory-kopieën. U kunt de verdeling tussen deze twee inspecteren met behulp van het ruimtediagram.

Het ruimtediagram toont het aandeel van de fysieke qubits die worden gebruikt voor het algoritme en de T-factory's. Houd er rekening mee dat het aantal T-fabriekskopieën bijdraagt aan het aantal fysieke qubits voor T-factory's.

In Jupyter Notebook hebt u toegang tot het ruimtediagram met behulp van de SpaceChart widget uit het qsharp-widgets pakket.

import qsharp

from qsharp_widgets import SpaceChart
SpaceChart(result)

Cirkeldiagram met de verdeling van het totale aantal fysieke qubits tussen algoritme-qubits en T-factory-qubits. Er is een tabel met de uitsplitsing van het aantal T-fabriekskopieën en het aantal fysieke qubits per T-fabriek.

Wanneer u meerdere configuraties van target parameters uitvoert met de Pareto frontier-schatting, kunt u het ruimtediagram uitzetten voor een specifieke oplossing van de. De volgende code laat bijvoorbeeld zien hoe u het ruimtediagram uittekent voor de eerste configuratie van parameters en de op twee na kortste runtime.

SpaceChart(result[0], 2) # First (estimate index=0) run and third (point index=2) shortest runtime

Ruimte-tijddiagram

In kwantumcomputing is er een afweging tussen het aantal fysieke qubits en de runtime van het algoritme. U kunt de toewijzing van zoveel mogelijk fysieke qubits overwegen om de runtime van het algoritme te verminderen. Het aantal fysieke qubits wordt echter beperkt door het aantal fysieke qubits dat beschikbaar is in de kwantumhardware. Inzicht in de balans tussen runtime en systeemschaal is een van de belangrijkste aspecten van de schatting van resources.

Bij het schatten van de resources van een algoritme kunt u het ruimte-tijddiagram gebruiken om de afwegingen tussen het aantal fysieke qubits en de runtime van het algoritme te visualiseren.

Notitie

Als u meerdere optimale combinaties in het ruimte-tijddiagram wilt zien, moet u het schattingstype instellen op Pareto frontier-schatting. Als u de Resource Estimator in Visual Studio Code uitvoert met behulp van de Q#optie : Resourceschattingen berekenen , is de Pareto frontier-schatting standaard ingeschakeld.

In het ruimte-tijddiagram kunt u de optimale combinatie van {aantal qubits, runtime}-paren vinden die voldoen aan de beperkingen van de kwantumhardware. Het diagram toont het aantal fysieke qubits en de runtime van het algoritme voor elk {aantal qubits, runtime} paar.

Als u het ruimtetijddiagram in Jupyter Notebook wilt uitvoeren, kunt u de EstimatesOverview widget uit het qsharp-widgets pakket gebruiken.

import qsharp

from qsharp_widgets import EstimatesOverview

EstimatesOverview(result, colors=["#1f77b4", "#ff7f0e"], runNames=["e4 Surface Code", "e6 Floquet Code"])

Schermopname van het qubit-tijddiagram van de Resource Estimator.

Tip

Als u de schattingsdetails wilt bekijken, kunt u de muisaanwijzer op elk punt in het diagram bewegen.

Het ruimte-tijddiagram is met name handig bij het vergelijken van meerdere configuraties van target parameters voor hetzelfde algoritme.

Schermopname van het ruimte-tijddiagram en de tabel met resultaten bij het uitvoeren van meerdere configuraties van parameters in de Resource Estimator.

Notitie

Als u een probleem ondervindt tijdens het werken met de Resource Estimator, gaat u naar de pagina Probleemoplossing of neemt u contact op met AzureQuantumInfo@microsoft.com.

Volgende stappen