剎車脈衝 - Amazon Braket

本文為英文版的機器翻譯版本,如內容有任何歧義或不一致之處,概以英文版為準。

剎車脈衝

脈衝是控制量子計算機中量子比特的模擬信號。對於 Amazon Braket 上的某些裝置,您可以存取脈衝控制功能以使用脈衝提交電路。您可以透過開發套件、使用 OpenQASM 3.0 或直接透過啟動器 API 存取脈衝控制。首先,讓我們介紹 Braket 中脈衝控制的一些關鍵概念。

影格

幀是一種軟件抽象,充當量子程序中的時鐘和相位。時鐘時間會在每次使用時遞增,並且由頻率定義的狀態載波訊號。將信號傳輸到量子比特時,幀確定量子比特的載波頻率,相位偏移以及波形包絡發射的時間。在 Braket 脈衝,構造幀取決於設備,頻率和相位。根據設備的不同,您可以選擇預定義的框架或通過提供端口實例化新框架。

from braket.pulse import Frame device = AwsDevice("arn:aws:braket:us-west-1::device/qpu/rigetti/Aspen-M-3") drive_frame = device.frames["q0_rf_frame"] device = AwsDevice("arn:aws:braket:eu-west-2::device/qpu/oqc/Lucy") readout_frame = Frame(name="r0_measure", port=port0, frequency=5e9, phase=0)

連接埠

端口是代表任何輸入/輸出硬件組件控制量子比特的軟件抽象。它可以幫助硬件供應商提供與用戶可以交互操縱和觀察量子位的接口。連接埠的特徵是以代表連接器名稱的單一字串。該字符串還暴露了一個最小時間增量,該增量指定了我們可以定義波形的精細程度。

from braket.pulse import Port Port0 = Port("channel_0", dt=1e-9)

波形

波形是一個時間依賴的包絡,我們可以使用它在輸出端口上發出信號或通過輸入端口捕獲信號。您可以透過複數清單直接指定波形,也可以使用波形範本從硬體提供者產生清單來指定波形。

from braket.pulse import ArbitraryWaveform, ConstantWaveform cst_wfm = ConstantWaveform(length=1e-7, iq=0.1) arb_wf = ArbitraryWaveform(amplitudes=np.linspace(0, 100))

Braket Pulse 提供標準波形庫,包括常數波形、高斯波形以及絕熱門(DRAG)波形的導數去除。您可以透過sample函數擷取波形資料,以繪製波形的形狀,如下列範例所示。

gaussian_waveform = GaussianWaveform(1e-7, 25e-9, 0.1) x = np.arange(0, gaussian_waveform.length, drive_frame.port.dt) plt.plot(x, gaussian_waveform.sample(drive_frame.port.dt))
顯示兩種情況下隨時間變化的幅度圖表:ZAE = 真(下曲線)和 ZAE = 假(頂部曲線)。曲線有一個鐘形峰值大約 0.5 秒,振幅為 0.10。

前面的影像描繪了從建立的高斯波形。GaussianWaveform我們選擇了 100 ns 的脈衝長度,寬度為 25 ns,振幅為 0.1(任意單位)。波形在脈衝視窗中居中。 GaussianWaveform接受布林引數 zero_at_edges (圖例中的 ZAE)。當設定為時True,此引數會偏移高斯波形,使得 t=0 和 t= length 處的點為零,並重新調整其振幅,使得最大值對應於引數。amplitude

現在我們已經介紹了脈衝級訪問的基本概念,接下來我們將看到如何使用門和脈衝構建電路。