Comment utiliser le visuel de l'appareil à atomes neutres

Le Microsoft Quantum Development Kit (QDK) offre plusieurs simulateurs quantiques et un visualiseur pour les ordinateurs quantiques atomiques neutres. Le visualiseur d’appareil atom neutre produit un diagramme interactif qui vous permet de suivre le déplacement et le traitement des qubits lorsque votre programme s’exécute sur un appareil atom neutre de base. Cet article explique comment accéder au visualiseur et l’utiliser dans Jupyter Notebook.

Pour obtenir des instructions sur l’installation des simulateurs et du visualiseur, consultez Comment installer et exécuter les QDK simulateurs quantiques.

Comment créer un diagramme de qubit atom neutre

Pour créer un diagramme de qubit avec le visualiseur d'atomes neutres, procédez comme suit :

  1. Dans VS Code, ouvrez le menu Affichage et choisissez Palette de commandes.

  2. Entrez et sélectionnez Créer : Nouveau Jupyter Notebook. Un nouvel onglet s’ouvre avec un fichier vide Jupyter Notebook .

  3. Importez les packages et objets nécessaires. Dans la première cellule, entrez et exécutez le code suivant :

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

  4. Écrivez votre circuit OpenQASM et compilez le circuit dans QIR. Par exemple, le circuit suivant entangle deux qubits :

    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. Créez un objet de simulateur à l’aide de NeutralAtomDevice.

    simulator = NeutralAtomDevice()

  6. Pour accéder au visualiseur, appelez la show_trace méthode et transmettez le QIR pour votre programme.

    simulator.show_trace(qir)

    Le visualiseur s’affiche dans la cellule de sortie.

Note

Le visualiseur n’inclut pas la perte de qubits ni d’autres sources de bruit.

Comment interagir avec le visualiseur

Le visualiseur a des éléments interactifs qui vous permettent d’explorer une simulation de la façon dont les qubits se comportent comme votre programme s’exécute sur un ordinateur quantique atom neutre de base. Le diagramme d’appareil est une grille 2D avec des lignes et des colonnes étiquetées. Chaque point à une position de la grille représente un qubit à atome neutre du dispositif.

Le diagramme contient trois zones :

Zone Descriptif
Zone de stockage Cette zone est étiquetée Registre 1. Les qubits commencent dans la zone de stockage et restent là jusqu’à ce qu’ils soient prêts pour le traitement ou la mesure. Les qubits reviennent toujours à la zone de stockage après les opérations et les mesures.
Zone d’interaction Cette zone est l’endroit où les portes quantiques sont appliquées aux qubits pour le traitement.
Zone de mesure Cette zone est l’endroit où les qubits sont mesurés.

Capture d’écran qui montre les trois zones du visualiseur d’appareil à atomes neutres

Éléments interactifs dans le visualiseur

Pour interagir avec le visualiseur, utilisez les éléments en haut du diagramme. Le diagramme contient les éléments suivants :

  1. Bouton Lecture : Sélectionnez ce bouton pour lancer une animation montrant l’exécution de votre programme. L’animation passe par chaque étape du programme jusqu’à ce que le programme se termine. Pendant l’animation, sélectionnez à nouveau ce bouton pour suspendre l’animation à l’étape actuelle. Lorsque l’animation se termine, sélectionnez à nouveau ce bouton pour démarrer l’animation à partir du début.
  2. Boutons avant et arrière : Sélectionnez ces boutons pour parcourir le programme une étape à la fois sans lire l’animation complète.
  3. Curseur de progression : Cet élément montre l’étape actuelle du programme. Déplacez le curseur pour parcourir le programme et choisissez une étape spécifique. À chaque étape, pointez sur un qubit pour voir où le qubit a été déplacé à partir de l’étape précédente.
  4. Redimensionner les boutons : Sélectionnez le bouton flèche vers le haut pour augmenter la taille du diagramme, puis sélectionnez le bouton flèche bas pour réduire la taille du diagramme.
  5. Icône d’informations : Pointez sur cette icône pour afficher une liste de raccourcis clavier qui vous permettent d’interagir avec le diagramme. Le raccourci clavier F accélère l’animation et S ralentit l’animation lorsque vous sélectionnez le bouton Lecture .

Capture d’écran avec des éléments de l’interface utilisateur libellés du visualiseur de dispositif à atomes neutres.

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