Hoe de visualizer voor het neutrale atoomapparaat te gebruiken

De Microsoft Quantum Development-kit (QDK) biedt verschillende kwantumsimulators en een visualisatie voor neutrale kwantumcomputers. De neutraal atom device visualizer produceert een interactief diagram waarmee u kunt bijhouden hoe qubits worden verplaatst en verwerkt wanneer uw programma wordt uitgevoerd op een eenvoudig neutraal atoomapparaat. In dit artikel wordt uitgelegd hoe u toegang krijgt tot en gebruikmaakt van de visualisatie in Jupyter Notebook.

Zie De kwantumsimulators installeren en uitvoeren voor instructies over het installeren en visualiseren van de QDK simulatoren.

Een neutraal atom qubit-diagram maken

Volg deze stappen om een qubitdiagram te maken met de neutraal atom visualizer:

  1. Open VS Codehet menu Beeld en kies Opdrachtpalet.

  2. Voer in en kies Maken: NieuwJupyter Notebook. Er wordt een nieuw tabblad geopend met een leeg Jupyter Notebook bestand.

  3. Importeer de benodigde pakketten en objecten. Voer in de eerste cel de volgende code in en voer deze uit:

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

  4. Schrijf uw OpenQASM-circuit en compileer het circuit in QIR. Het volgende circuit verstrengelt bijvoorbeeld twee 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. Een simulatorobject maken met behulp van NeutralAtomDevice.

    simulator = NeutralAtomDevice()

  6. Als u toegang wilt krijgen tot de visualizer, roept u de show_trace methode aan en geeft u de QIR voor uw programma door.

    simulator.show_trace(qir)

    De visualisatie wordt weergegeven in de uitvoercel.

Note

De visualizer bevat geen qubitverlies of andere ruis.

Interactie met de visualisatieroutine

De visualizer bevat interactieve elementen waarmee u een simulatie kunt verkennen van hoe qubits zich gedragen terwijl uw programma wordt uitgevoerd op een eenvoudige neutrale kwantumcomputer van het atoom. Het apparaatdiagram is een 2D-raster met gelabelde rijen en kolommen. Elke punt in een rasterpositie vertegenwoordigt één neutrale atom-qubit op het apparaat.

Het diagram bevat drie zones:

Zone Description
Opslagzone Deze zone heeft het label Register 1. De qubits beginnen in de opslagzone en blijven daar totdat ze klaar zijn voor verwerking of meting. Qubits gaan altijd terug naar de opslagzone na bewerkingen en metingen.
Interactiezone In deze zone worden kwantumpoorten toegepast op de qubits voor verwerking.
Meetzone In deze zone worden de qubits gemeten.

Schermopname van de drie zones in de neutral atom device visualizer

Interactieve elementen in de visualisatie

Als u met de visualisatie wilt werken, gebruikt u de elementen bovenaan het diagram. Het diagram bevat de volgende elementen:

  1. Knop Afspelen: Selecteer deze knop om een animatie van de uitvoering van het programma af te spelen. De animatie doorloopt elke stap van het programma totdat het programma eindigt. Selecteer deze knop opnieuw tijdens de animatie om de animatie in de huidige stap te onderbreken. Wanneer de animatie eindigt, selecteert u deze knop opnieuw om de animatie vanaf het begin te starten.
  2. Knoppen voor vooruit en achteruit: Selecteer deze knoppen om het programma één stap voor stap te doorlopen zonder de volledige animatie af te spelen.
  3. Schuifregelaar Voortgang: Dit element toont de huidige stap van het programma. Verplaats de schuifregelaar om door het programma te gaan en kies een specifieke stap. Beweeg bij elke stap de muisaanwijzer over een qubit om te zien waar de qubit is verplaatst in de vorige stap.
  4. Formaat van knoppen wijzigen: Selecteer de pijl-omhoog om de grootte van het diagram te vergroten en selecteer de pijl-omlaag om de grootte van het diagram te verkleinen.
  5. Informatiepictogram: Beweeg de muisaanwijzer over dit pictogram om een lijst met sneltoetsen weer te geven waarmee u met het diagram kunt werken. De sneltoets F versnelt de animatie en S vertraagt de animatie wanneer u de knop Afspelen selecteert.

Schermopname met gelabelde UI-elementen van de neutral atom device visualizer.

  • Last updated on