QuEraの Aquila を使用してアナログプログラムを送信する - Amazon Braket
ハミルトニア語Braket AHS プログラムスキーマBraket AHS タスク結果スキーマQuEra デバイスプロパティスキーマ

翻訳は機械翻訳により提供されています。提供された翻訳内容と英語版の間で齟齬、不一致または矛盾がある場合、英語版が優先します。

QuEraの Aquila を使用してアナログプログラムを送信する

このページでは、 のAquilaマシンの機能に関する包括的なドキュメントを提供しますQuEra。ここで説明する詳細は次のとおりです。1) によってシミュレートされたパラメータ化されたハミルトニアンAquila、2) AHS プログラムパラメータ、3) AHS 結果コンテンツ、4) Aquila機能パラメータ。Ctrl+F テキスト検索を使用して、質問に関連するパラメータを検索することをお勧めします。

ハミルトニア語

のAquilaマシンは、次の (時間依存) ハミルトニアンをネイティブにQuEraシミュレートします。

ドライブ、ローカルチューニング、およびインタードット結合の用語を含む、システムのハミルトン式を表す合計を含む数式。
注記

ローカルチューニングへのアクセスは実験的な機能であり、Braket Direct を通じてリクエストによって利用できます。

この場合、次のようになります。

  • H drive,k(t)=( 1/2 ""(t)ei"(t)S −,k+ 1/2 "(t)e−i"(t) S +,k​) + (−globalΔ(t)n k）、

    • 「(t)」は、時間依存的でグローバルな運転振幅 (Rabi 周波数) を (rad / s) 単位で表したものです。

    • 「(t)」は時間依存のグローバルフェーズで、ラジアンで測定されます。

    • S−,k​ と S +,kは、原子 k のスピン下降および上昇演算子です (ベース =|↓⟩|g⟩, |↑⟩=|r⟩, S −=|g⟩⟨r|, S +=(S −）†=|r⟩⟨g|)。

    • globalΔ(t) は時間依存的でグローバルな調整です

    • nk は、原子 k の Rydberg 状態の射影演算子です (例: n=|r⟩⟨r|)。

  • H local detuning,k(t)=-localΔ(t)h knk

    • localΔ(t) は、ローカル周波数シフトの時間依存係数で、 (rad / s) の単位です。

    • hk はサイト依存係数で、ディメンションレス数は 0.0～1.0 です。

  • V vdw,k,l=C 6​/(d k,l）6n kn l、

    • C 6は、(rad / s) * (m)^6 の単位の van der Waals 係数です。

    • dk,l は、原子 k と l の間のユークリッド距離で、メートル単位で測定されます。

ユーザーは、Braket AHS プログラムスキーマを介して以下のパラメータを制御できます。

  • 2-d 原子配置 (各原子 k の x kおよび y k座標、um 単位）。これは、k、l=1、2、...N で原子距離 dk,l​ のペアを制御します。

  • 「(t)」、時間依存のグローバル Rabi 周波数、 (rad / s) 単位

  • 「(t)」、時間依存のグローバルフェーズ、 (rad) 単位

  • 時間依存のグローバル調整global、単位 (rad / s) の Δ(t)

  • local「」(t)、ローカルチューニングの大きさの時間依存 (グローバル) 係数、(rad / s) の単位

  • h k: ローカル調整の大きさの (静的) サイト依存係数、ディメンションレス数値 0.0～1.0

注記

ユーザーは、関係するレベル (S 、S −、n 演算子が固定されている) +​や Rydberg-Rydberg 相互作用係数の強度 (C ) を制御することはできません6。

Braket AHS プログラムスキーマ

braket.ir.ahs.program_v1.Program オブジェクト (例）

Program(
    braketSchemaHeader=BraketSchemaHeader(
        name='braket.ir.ahs.program',
        version='1'
    ),
    setup=Setup(
        ahs_register=AtomArrangement(
            sites=[
                [Decimal('0'), Decimal('0')],
                [Decimal('0'), Decimal('4e-6')],
                [Decimal('4e-6'), Decimal('0')],
            ],
            filling=[1, 1, 1]
        )
    ),
    hamiltonian=Hamiltonian(
        drivingFields=[
            DrivingField(
                amplitude=PhysicalField(
                    time_series=TimeSeries(
                        values=[Decimal('0'), Decimal('15700000.0'), Decimal('15700000.0'), Decimal('0')],
                        times=[Decimal('0'), Decimal('0.000001'), Decimal('0.000002'), Decimal('0.000003')]
                    ),
                    pattern='uniform'
                ),
                phase=PhysicalField(
                    time_series=TimeSeries(
                        values=[Decimal('0'), Decimal('0')],
                        times=[Decimal('0'), Decimal('0.000001')]
                    ),
                    pattern='uniform'
                ),
                detuning=PhysicalField(
                    time_series=TimeSeries(
                        values=[Decimal('-54000000.0'), Decimal('54000000.0')],
                        times=[Decimal('0'), Decimal('0.000001')]
                    ),
                    pattern='uniform'
                )
            )
        ],
        localDetuning=[
            LocalDetuning(
                magnitude=PhysicalField(
                    times_series=TimeSeries(
                        values=[Decimal('0'), Decimal('25000000.0'), Decimal('25000000.0'), Decimal('0')],
                        times=[Decimal('0'), Decimal('0.000001'), Decimal('0.000002'), Decimal('0.000003')]
                    ),
                    pattern=Pattern([Decimal('0.8'), Decimal('1.0'), Decimal('0.9')])
                )
            )
        ]
    )
)

JSON (例）

{
    "braketSchemaHeader": {
        "name": "braket.ir.ahs.program",
        "version": "1"
    },
    "setup": {
        "ahs_register": {
            "sites": [
                [0E-7, 0E-7], 
                [0E-7, 4E-6],
                [4E-6, 0E-7],
            ],
            "filling": [1, 1, 1]
        }
    },
    "hamiltonian": {
        "drivingFields": [
            {
                "amplitude": {
                    "time_series": {
                        "values": [0.0, 15700000.0, 15700000.0, 0.0],
                        "times": [0E-9, 0.000001000, 0.000002000, 0.000003000]
                    },
                    "pattern": "uniform"
                },
                "phase": {
                    "time_series": {
                        "values": [0E-7, 0E-7],
                        "times": [0E-9, 0.000001000]
                    },
                    "pattern": "uniform"
                },
                "detuning": {
                    "time_series": {
                        "values": [-54000000.0, 54000000.0],
                        "times": [0E-9, 0.000001000]
                    },
                    "pattern": "uniform"
                }
            }
        ],
        "localDetuning": [
            {
                "magnitude": {
                    "time_series": {
                        "values": [0.0, 25000000.0, 25000000.0, 0.0],
                        "times": [0E-9, 0.000001000, 0.000002000, 0.000003000]
                    },
                    "pattern": [0.8, 1.0, 0.9]
                }
            }
        ]
    }
}
メインフィールド
プログラムフィールド type 説明

setup.ahs_register.sites

List[List[10 進数]]

ピンセットが原子をトラップする 2 次元座標のリスト

setup.ahs_register.filling

List[int]

トラップサイトを占有するアトムを 1 で、空のサイトを 0 でマークします

hamiltonian.drivingFields [].amplitude.time_series.times

List[10 進数〕

走行振幅の時間ポイント、Omega(t)

hamiltonian.drivingFields [].amplitude.time_series.values

List[10 進数〕

走行振幅の値、Omega(t)

hamiltonian.drivingFields [].amplitude.pattern

str

走行振幅の空間パターン、Omega(t)。「均一」である必要があります

hamiltonian.drivingFields [].phase.time_series.times

List[10 進数〕

走行段階の時点、phi(t)

hamiltonian.drivingFields [].phase.time_series.values

List[10 進数〕

走行フェーズの値、phi(t)

hamiltonian.drivingFields [].phase.pattern

str

走行フェーズの空間パターン、phi(t)。「均一」である必要があります

hamiltonian.drivingFields [].detuning.time_series.times

List[10 進数〕

運転調整の時点、Delta_global(t)

hamiltonian.drivingFields [].detuning.time_series.values

List[10 進数〕

運転調整の値、Delta_global(t)

hamiltonian.drivingFields [].detuning.pattern

str

運転チューニングの空間パターン、Delta_global(t)。「均一」である必要があります

hamiltonian.localDetuning [].magnitude.time_series.times

List[10 進数〕

ローカル調整マグニチュードの時間依存係数の時間ポイント、Delta_local(t)

hamiltonian.localDetuning [].magnitude.time_series.values

List[10 進数〕

Delta_local(t) のローカル調整マグニチュードの時間依存係数の値

hamiltonian.localDetuning [].magnitude.pattern

List[10 進数〕

ローカル調整の大きさのサイト依存係数 h_k (値は setup.ahs_register.sites のサイトに対応します）
メタデータフィールド
プログラムフィールド type 説明

braketSchemaHeader.name

str

スキーマの名前。braket.ir.ahs.program」である必要があります。

braketSchemaHeader.version

str

スキーマのバージョン

Braket AHS タスク結果スキーマ

braket.tasks.analog_hamiltonian_simulation_quantum_task_result .AnalogHamiltonianSimulationQuantumTaskResult (例）

AnalogHamiltonianSimulationQuantumTaskResult(
    task_metadata=TaskMetadata(
        braketSchemaHeader=BraketSchemaHeader(
            name='braket.task_result.task_metadata',
            version='1'
        ),
        id='arn:aws:braket:us-east-1:123456789012:quantum-task/12345678-90ab-cdef-1234-567890abcdef',
        shots=2,
        deviceId='arn:aws:braket:us-east-1::device/qpu/quera/Aquila',
        deviceParameters=None,
        createdAt='2022-10-25T20:59:10.788Z',
        endedAt='2022-10-25T21:00:58.218Z',
        status='COMPLETED',
        failureReason=None
    ),
    measurements=[
        ShotResult(
            status=<AnalogHamiltonianSimulationShotStatus.SUCCESS: 'Success'>,

            pre_sequence=array([1, 1, 1, 1]),
            post_sequence=array([0, 1, 1, 1])
        ),

        ShotResult(
            status=<AnalogHamiltonianSimulationShotStatus.SUCCESS: 'Success'>,

            pre_sequence=array([1, 1, 0, 1]),
            post_sequence=array([1, 0, 0, 0])
        )
    ]
)

JSON (例）

{
    "braketSchemaHeader": {
        "name": "braket.task_result.analog_hamiltonian_simulation_task_result",
        "version": "1"
    },
    "taskMetadata": {
        "braketSchemaHeader": {
            "name": "braket.task_result.task_metadata",
            "version": "1"
        },
        "id": "arn:aws:braket:us-east-1:123456789012:quantum-task/12345678-90ab-cdef-1234-567890abcdef",
        "shots": 2,
        "deviceId": "arn:aws:braket:us-east-1::device/qpu/quera/Aquila",

        "createdAt": "2022-10-25T20:59:10.788Z",
        "endedAt": "2022-10-25T21:00:58.218Z",
        "status": "COMPLETED"

    },
    "measurements": [
        {
            "shotMetadata": {"shotStatus": "Success"},
            "shotResult": {
                "preSequence": [1, 1, 1, 1],
                "postSequence": [0, 1, 1, 1]
            }
        },
        {
            "shotMetadata": {"shotStatus": "Success"},
            "shotResult": {
                "preSequence": [1, 1, 0, 1],
                "postSequence": [1, 0, 0, 0]
            }
        }
    ],
    "additionalMetadata": {
        "action": {...}
        "queraMetadata": {
            "braketSchemaHeader": {
                "name": "braket.task_result.quera_metadata",
                "version": "1"
            },
            "numSuccessfulShots": 100
        }
    }
}
メインフィールド
タスク結果フィールド type 説明

measurements[].shotResult.preSequence

List[int]

各ショットのシーケンス前測定ビット (アトミックサイトごとに 1 つ): サイトが空の場合は 0、サイトがいっぱいの場合は 1。量子進化を実行する一連の脈の前に測定されます。

measurements[].shotResult.postSequence

List[int]

各ショットのシーケンス後測定ビット: 原子が Rydberg 状態またはサイトが空の場合は 0、原子が地面状態の場合は 1。量子進化を実行する一連の脈の最後で測定されます。
メタデータフィールド
タスク結果フィールド type 説明

braketSchemaHeader.name

str

スキーマの名前。'braket.task_result.analog_hamiltonian_simulation_task_result '

braketSchemaHeader.version

str

スキーマのバージョン

taskMetadata.braketSchemaHeader.name

str

スキーマの名前。「braket.task_result.task_metadata」である必要があります。

taskMetadata .braketSchemaHeader.version

str

スキーマのバージョン

taskMetadata.id

str

量子タスクの ID。 AWS 量子タスクの場合、これは量子タスク ARN です。

taskMetadata.shots

整数

量子タスクのショット数

taskMetadata.shots.deviceId

str

量子タスクが実行されたデバイスの ID。 AWS デバイスの場合、これはデバイス ARN です。

taskMetadata.shots.createdAt

str

作成のタイムスタンプ。形式は ISO-8601/RFC3339 文字列形式 YYYY-MM-DDTHH:mm:ss.sssZである必要があります。デフォルトは None です。

taskMetadata.shots.endedAt

str

量子タスクが終了したときのタイムスタンプ。形式は ISO-8601/RFC3339 文字列形式 YYYY-MM-DDTHH:mm:ss.sssZ である必要があります。デフォルトは None です。

taskMetadata.shots.status

str

量子タスクのステータス (CREATED、QUEUED、RUNNING、COMPLETED、FAILED)。デフォルトは None です。

taskMetadata.shots.failureReason

str

量子タスクの失敗の理由。デフォルトは None です。

additionalMetadata.action

braket.ir.ahs.program_v1.Program

（Braket AHS プログラムスキーマセクションを参照）

additionalMetadata.action.braketSchemaHeader.queraMetadata.name

str

スキーマの名前。'braket.task_result.quera_metadata' である必要があります

additionalMetadata.action.braketSchemaHeader.queraMetadata.version

str

スキーマのバージョン

additionalMetadata.action.numSuccessfulShots

整数

完全に成功したショットの数。リクエストされたショットの数と同じである必要があります

measurements[].shotMetadata.shotStatus

整数

ショットのステータス (成功、部分成功、失敗）。「成功」である必要があります

QuEra デバイスプロパティスキーマ

braket.device_schema.quera.quera_device_capabilities_v1 (QueraDeviceCapabilities例）

QueraDeviceCapabilities(
    service=DeviceServiceProperties(
        braketSchemaHeader=BraketSchemaHeader(
            name='braket.device_schema.device_service_properties', 
            version='1'
            ), 
            executionWindows=[
                DeviceExecutionWindow(
                    executionDay=<ExecutionDay.MONDAY: 'Monday'>, 
                    windowStartHour=datetime.time(1, 0), 
                    windowEndHour=datetime.time(23, 59, 59)
                ), 
                DeviceExecutionWindow(
                    executionDay=<ExecutionDay.TUESDAY: 'Tuesday'>, 
                    windowStartHour=datetime.time(0, 0), 
                    windowEndHour=datetime.time(12, 0)
                ), 
                DeviceExecutionWindow(
                    executionDay=<ExecutionDay.WEDNESDAY: 'Wednesday'>, 
                    windowStartHour=datetime.time(0, 0), 
                    windowEndHour=datetime.time(12, 0)
                ), 
                DeviceExecutionWindow(
                    executionDay=<ExecutionDay.FRIDAY: 'Friday'>, 
                    windowStartHour=datetime.time(0, 0), 
                    windowEndHour=datetime.time(23, 59, 59)
                ), 
                DeviceExecutionWindow(
                    executionDay=<ExecutionDay.SATURDAY: 'Saturday'>, 
                    windowStartHour=datetime.time(0, 0), 
                    windowEndHour=datetime.time(23, 59, 59)
                ), 
                DeviceExecutionWindow(
                    executionDay=<ExecutionDay.SUNDAY: 'Sunday'>, 
                    windowStartHour=datetime.time(0, 0), 
                    windowEndHour=datetime.time(12, 0)
                )
            ], 
            shotsRange=(1, 1000), 
            deviceCost=DeviceCost(
                price=0.01, 
                unit='shot'
            ), 
            deviceDocumentation=
                DeviceDocumentation(
                    imageUrl='https://a.b.cdn.console.awsstatic.com/59534b58c709fc239521ef866db9ea3f1aba73ad3ebcf60c23914ad8c5c5c878/a6cfc6fca26cf1c2e1c6.png', 
                    summary='Analog quantum processor based on neutral atom arrays', 
                    externalDocumentationUrl='https://www.quera.com/aquila'
                ), 
                deviceLocation='Boston, USA', 
                updatedAt=datetime.datetime(2024, 1, 22, 12, 0, tzinfo=datetime.timezone.utc), 
                getTaskPollIntervalMillis=None
    ), 
    action={
        <DeviceActionType.AHS: 'braket.ir.ahs.program'>: DeviceActionProperties(
                version=['1'], 
                actionType=<DeviceActionType.AHS: 'braket.ir.ahs.program'>
            )
    }, 
    deviceParameters={}, 
    braketSchemaHeader=BraketSchemaHeader(
        name='braket.device_schema.quera.quera_device_capabilities', 
        version='1'
    ), 
    paradigm=QueraAhsParadigmProperties(
        ...
        # See https://github.com/amazon-braket/amazon-braket-schemas-python/blob/main/src/braket/device_schema/quera/quera_ahs_paradigm_properties_v1.py
        ...
    )  
)

JSON (例）

{
    "service": {
        "braketSchemaHeader": {
            "name": "braket.device_schema.device_service_properties",
            "version": "1"
        },
        "executionWindows": [
            {
                "executionDay": "Monday",
                "windowStartHour": "01:00:00",
                "windowEndHour": "23:59:59"
            },
            {
                "executionDay": "Tuesday",
                "windowStartHour": "00:00:00",
                "windowEndHour": "12:00:00"
            },
            {
                "executionDay": "Wednesday",
                "windowStartHour": "00:00:00",
                "windowEndHour": "12:00:00"
            },
            {
                "executionDay": "Friday",
                "windowStartHour": "00:00:00",
                "windowEndHour": "23:59:59"
            },
            {
                "executionDay": "Saturday",
                "windowStartHour": "00:00:00",
                "windowEndHour": "23:59:59"
            },
            {
                "executionDay": "Sunday",
                "windowStartHour": "00:00:00",
                "windowEndHour": "12:00:00"
            }
        ],
        "shotsRange": [
            1,
            1000
        ],
        "deviceCost": {
            "price": 0.01,
            "unit": "shot"
        },
        "deviceDocumentation": {
            "imageUrl": "https://a.b.cdn.console.awsstatic.com/59534b58c709fc239521ef866db9ea3f1aba73ad3ebcf60c23914ad8c5c5c878/a6cfc6fca26cf1c2e1c6.png",
            "summary": "Analog quantum processor based on neutral atom arrays",
            "externalDocumentationUrl": "https://www.quera.com/aquila"
        },
        "deviceLocation": "Boston, USA",
        "updatedAt": "2024-01-22T12:00:00+00:00"
    },
    "action": {
        "braket.ir.ahs.program": {
            "version": [
                "1"
            ],
            "actionType": "braket.ir.ahs.program"
        }
    },
    "deviceParameters": {},
    "braketSchemaHeader": {
        "name": "braket.device_schema.quera.quera_device_capabilities",
        "version": "1"
    },
    "paradigm": {
        ...
        # See Aquila device page > "Calibration" tab > "JSON" page
        ...
    }
}
サービスプロパティフィールド
サービスプロパティフィールド type 説明

service.executionWindows [].executionDay

ExecutionDay

実行ウィンドウの日数。「毎日」、「平日」、「週末」、「月曜日」、「火曜日」、「水曜日」、「木曜日」、「金曜日」、「土曜日」、または「日曜日」である必要があります

service.executionWindows []。windowStartHour

datetime.time

実行ウィンドウが開始される時刻の UTC 24 時間形式

service.executionWindows []。windowEndHour

datetime.time

実行ウィンドウが終了する時刻の UTC 24 時間形式

service.qpu_capabilities.service.shotsRange

Tuple[int, int]

デバイスの最小ショット数と最大ショット数

service.qpu_capabilities.service.deviceCost.price

フロート

米ドル単位のデバイスの価格

service.qpu_capabilities.service.deviceCost.unit

str

料金の請求単位。例：「分」、「時間」、「ショット」、「タスク」
メタデータフィールド
メタデータフィールド type 説明

action[].version

str

AHS プログラムスキーマのバージョン

action[].actionType

ActionType

AHS プログラムスキーマ名。braket.ir.ahs.program」である必要があります

service.braketSchemaHeader.name

str

スキーマの名前。'braket.device_schema.device_service_properties' である必要があります

service.braketSchemaHeader.version

str

スキーマのバージョン

service.deviceDocumentation.imageUrl

str

デバイスのイメージの URL

service.deviceDocumentation.summary

str

デバイスの簡単な説明

service.deviceDocumentationexternalDocumentationUrl

str

外部ドキュメント URL

service.deviceLocation

str

デバイスの地理的位置

service.updatedAt

datetime

デバイスプロパティが最後に更新された時刻