Cómo usar el visualizador de dispositivos de átomos neutros

El Microsoft Quantum Development Kit (QDK) ofrece varios simuladores cuánticos y un visualizador para equipos cuánticos de átomos neutros. El visualizador de dispositivos atom neutro genera un diagrama interactivo que le permite realizar un seguimiento de cómo se mueven los cúbits y se procesan cuando el programa se ejecuta en un dispositivo atom neutro básico. En este artículo se explica cómo acceder y usar el visualizador en Jupyter Notebook.

Para obtener instrucciones sobre cómo instalar los simuladores y el visualizador, consulte Instalación y ejecución de los QDK simuladores cuánticos.

Creación de un diagrama de cúbits de átomo neutro

Para crear un diagrama de cúbits con el visualizador de átomo neutro, siga estos pasos:

1. En VS Code, abra el menú Ver y elija Paleta de comandos.

2. Introduzca y seleccione Crear: Nuevo Jupyter Notebook. Se abre una nueva pestaña con un archivo vacío Jupyter Notebook .

3. Importe los paquetes y objetos necesarios. En la primera celda, escriba y ejecute el código siguiente:

   from qdk.openqasm import compile
   from qdk.simulation import NeutralAtomDevice
   

4. Escriba el circuito OpenQASM y compile el circuito en QIR. Por ejemplo, el siguiente circuito entrelaza dos cúbits:

   qasm_src = """
   include "stdgates.inc";
   qubit[2] qs;
   bit[2] r;
   
   h qs[0];
   cx qs[0], qs[1];
   r = measure qs;
   """
   
   qir = compile(qasm_src)
   

5. Cree un objeto de simulador mediante NeutralAtomDevice.

   simulator = NeutralAtomDevice()
   

6. Para acceder al visualizador, llame al método show_trace y proporcione el QIR de su programa.

   simulator.show_trace(qir)
   

   El visualizador se muestra en la celda de salida.

Interacción con el visualizador

El visualizador tiene elementos interactivos que permiten explorar una simulación de cómo se comportan los cúbits mientras el programa se ejecuta en un equipo cuántico de átomo neutro básico. El diagrama del dispositivo es una cuadrícula 2D con filas y columnas etiquetadas. Cada punto de una posición de cuadrícula representa un cúbit de átomo neutro en el dispositivo.

El diagrama contiene tres zonas:

Elementos interactivos en el visualizador

Para interactuar con el visualizador, use los elementos de la parte superior del diagrama. El diagrama contiene los siguientes elementos:

1. Botón Reproducir: Seleccione este botón para reproducir una animación de la ejecución del programa. La animación pasa por cada paso del programa hasta que finaliza el programa. Durante la animación, vuelva a seleccionar este botón para pausar la animación en el paso actual. Cuando finalice la animación, vuelva a seleccionar este botón para iniciar la animación desde el principio.
2. Botones hacia delante y hacia atrás: Seleccione estos botones para pasar por el programa un paso a la vez sin reproducir la animación completa.
3. Control deslizante de progreso: Este elemento muestra el paso actual del programa. Mueva el control deslizante para pasar por el programa y elija un paso específico. En cada paso, mantenga el puntero sobre un cúbit para ver desde dónde se movió el cúbit en el paso anterior.
4. Botones de cambio de tamaño: Seleccione el botón de flecha arriba para aumentar el tamaño del diagrama y seleccione el botón de flecha abajo para reducir el tamaño del diagrama.
5. Icono de información: Mantenga el puntero sobre este icono para ver una lista de métodos abreviados de teclado que le permiten interactuar con el diagrama. El método abreviado de teclado F acelera la animación y S ralentiza la animación al seleccionar el botón Reproducir .