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Qubit-Initialisierung

Paketversionen

Der Code auf dieser Seite wurde mit den folgenden Anforderungen entwickelt. Wir empfehlen, diese oder neuere Versionen zu verwenden.

qiskit-ibm-runtime~=0.43.1

Wenn ein Schaltkreis auf einer IBM® Quantenprozessoreinheit (QPU) ausgeführt wird, wird am Anfang des Schaltkreises in der Regel ein impliziter Reset eingefügt, um sicherzustellen, dass die Qubits auf null initialisiert werden. Dies wird durch das Flag init_qubits gesteuert, das als primitive Ausführungsoption gesetzt wird.

Der Reset-Prozess ist jedoch nicht perfekt und führt zu Zustandsvorbereitungsfehlern. Um diesen Fehler abzumildern, fügt das System außerdem eine Wiederholungsverzögerungszeit (oder rep_delay) zwischen den Schaltkreisen ein. Jedes Backend hat eine andere Standard-rep_delay, die in der Regel länger als T1 ist, damit die Umgebung die Qubits zurücksetzen kann. Die Standard-rep_delay kann durch Ausführen von backend.default_rep_delay abgefragt werden.

Alle IBM QPUs verwenden die dynamische Wiederholungsratenausführung, mit der du die rep_delay für jeden Job ändern kannst. Schaltkreise, die du in einem Primitive-Job einreichst, werden für die Ausführung auf der QPU zusammengefasst. Diese Schaltkreise werden ausgeführt, indem über die Schaltkreise für jeden angeforderten Shot iteriert wird; die Ausführung erfolgt spaltenweise über eine Matrix aus Schaltkreisen und Shots, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

Die erste Spalte repräsentiert Shot 0. Die Schaltkreise werden der Reihe nach von 0 bis 3 ausgeführt. Die zweite Spalte repräsentiert Shot 1. Die Schaltkreise werden der Reihe nach von 0 bis 3 ausgeführt. Die verbleibenden Spalten folgen demselben Muster.

Da rep_delay zwischen den Schaltkreisen eingefügt wird, tritt diese Verzögerung bei jedem Shot der Ausführung auf. Daher verringert ein niedrigerer rep_delay-Wert die gesamte QPU-Ausführungszeit, jedoch auf Kosten einer erhöhten Zustandsvorbereitungsfehlerrate, wie im folgenden Bild zu sehen ist:

Dieses Bild zeigt, dass die Zustandsvorbereitungsfehlerrate mit sinkendem rep_delay-Wert zunimmt.

Wenn du sowohl rep_delay=0 als auch init_qubits=False setzt, werden die Schaltkreise im Wesentlichen „zusammengeführt", da die Qubits im Endzustand des vorherigen Shots beginnen.

Beachte, dass Schaltkreise in einem Primitive-Job zwar für die QPU-Ausführung zusammengefasst werden, die Reihenfolge der Ausführung der Schaltkreise aus PUBs jedoch nicht garantiert ist. Auch wenn du pubs=[pub1, pub2] einreichst, ist nicht garantiert, dass die Schaltkreise aus pub1 vor denen aus pub2 ausgeführt werden. Es ist ebenfalls nicht garantiert, dass Schaltkreise desselben Jobs als einzelner Batch auf der QPU ausgeführt werden.

rep_delay für einen Primitive-Job festlegen​

# Added by doQumentation — required packages for this notebook
!pip install -q qiskit-ibm-runtime
from qiskit_ibm_runtime import QiskitRuntimeService, SamplerV2 as Sampler

service = QiskitRuntimeService()

# Make sure your backend supports it
backend = service.least_busy(
    operational=True, min_num_qubits=100, dynamic_reprate_enabled=True
)

# Determine the allowable range
backend.rep_delay_range
sampler = Sampler(mode=backend)

# Specify a value in the supported range
sampler.options.execution.rep_delay = 0.0005

Nächste Schritte​

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