OpenQASM 3.0 で回路を実行する - Amazon Braket

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OpenQASM 3.0 で回路を実行する

Amazon Braket は、ゲートベースの量子デバイスとシミュレーターで OpenQASM 3.0 をサポートするようになりました。このユーザーガイドでは、Braket でサポートされている OpenQASM 3.0 のサブセットについて説明します。Braket のお客様は、 SDK を使用して Braket 回路を送信するか、Amazon Braket API Amazon Braket Python SDK を使用してすべてのゲートベースのデバイスに直接 OpenQASM 3.0 文字列を提供するかを選択できるようになりました。

このガイドのトピックでは、以下の量子タスクを完了する方法のさまざまな例を示します。

このガイドでは、Braket の OpenQASM 3.0 で実装できる特定のハードウェア固有の機能の概要と、その他のリソースへのリンクについても説明します。

OpenQASM 3.0 とは

Open Quantum Assembly Language (OpenQASM) は、量子命令の中間表現です。OpenQASM はオープンソースフレームワークであり、ゲートベースのデバイス用の量子プログラムの仕様に広く使用されています。OpenQASM を使用すると、ユーザーは量子計算の構成要素を形成する量子ゲートと測定操作をプログラムできます。OpenQASM の以前のバージョン (2.0) は、単純なプログラムを記述するために多くの量子プログラミングライブラリで使用されました。

新しいバージョンの OpenQASM (3.0) では、パルスレベルの制御、ゲートタイミング、従来の制御フローなどの機能が追加され、エンドユーザーインターフェイスとハードウェア記述言語のギャップを埋めることができます。現在のバージョン 3.0 の詳細と仕様は、GitHub OpenQASM 3.x Live Specification で入手できます。OpenQASM の将来の開発はOpenQASM 3.0 テクニカルステアリング委員会によって管理されます。この委員会 AWS は、IBM、Microsoft、University of™sbruck のメンバーです。

OpenQASM 3.0 を使用するタイミング

OpenQASM は、アーキテクチャ固有ではない低レベルコントロールを通じて量子プログラムを指定する表現的フレームワークを提供するため、複数のゲートベースのデバイスにわたる表現として最適です。OpenQASM の Braket サポートは、ゲートベースの量子アルゴリズムを開発するための一貫したアプローチとして採用をさらに進め、ユーザーが複数のフレームワークでライブラリを学習して維持する必要性を減らします。

OpenQASM 3.0 に既存のプログラムライブラリがある場合は、これらの回路を完全に書き換えるのではなく、Braket での使用に適応させることができます。研究者やデベロッパーは、OpenQASM でのアルゴリズム開発をサポートしている利用可能なサードパーティーライブラリの数が増えていることからもメリットを得られます。

OpenQASM 3.0 の仕組み

Braket の OpenQASM 3.0 のサポートにより、現在の中間表現と同等の機能が提供されます。つまり、Braket を使用してハードウェアデバイスやオンデマンドシミュレーターで現在できることはすべて、Braket を使用して OpenQASM で実行できますAPI。OpenQASM 3.0 プログラムを実行するには、Braket 上のデバイスに回路が現在提供されているのと同様の方法で、すべてのゲートベースのデバイスに OpenQASM 文字列を直接指定します。Braket ユーザーは、OpenQASM 3.0 をサポートするサードパーティーライブラリを統合することもできます。このガイドの残りの部分では、Braket で使用する OpenQASM 表現を開発する方法について詳しく説明します。

前提条件

Amazon Braket で OpenQASM 3.0 を使用するには、Amazon Braket Python スキーマのバージョン v1.8.0 および Amazon Braket Python SDK のバージョン v1.17.0 以降が必要です。

Amazon Braket を初めて使用する場合は、AmazonBraket を有効にする必要があります。手順については、Amazon Braket を有効にする」を参照してください。

Braket コンソール

OpenQASM 3.0 タスクは Amazon Braket コンソールで管理できます。コンソールでは、OpenQASM 3.0 で量子タスクを送信した経験は、既存の量子タスクを送信した経験と同じです。

追加リソース

OpenQASM は、すべての Amazon Braket リージョンで使用できます。

Amazon Braket で OpenQASM の使用を開始するためのノートブックの例については、「Braket Tutorials GitHub」を参照してください。