고급 기법 - Qiskit 애드온

Qiskit 애드온은 대규모 환경에서 알고리즘을 발굴할 수 있도록 지원하는 연구 기능 모음입니다. 이러한 모듈형 소프트웨어 구성 요소들은 Qiskit의 고성능 기반 위에 구축되었으며, 워크 플로에 통합하여 기존 양자 알고리즘을 확장하거나 새로운 알고리즘을 설계하는 데 활용할 수 있습니다. 이 페이지에서는 워크플로를 구축할 때 필요한 기능을 선택하는 데 도움이 되도록 주요 기능 범주별로 제공되는 도구들을 소개합니다.

맵 도메인 문제

이러한 기능은 도메인 문제를 양자 연산자와 회로로 변환하여 양자 컴퓨터에서 실행할 수 있도록 하는 데 특화되어 있습니다.

• 최적화 매퍼 (새 탭에서 열림)

  모델 최적화 문제를 정립하고, 이를 양자 컴퓨터가 이해할 수 있는 형태로 변환한다.

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• Qiskit 페르미온

  Qiskit 트랜스파일러 통합을 통해, 페르미온 연산자 및 회로를 위한 데이터 구조는 물론, 페르미온-큐비트 인코딩 및 회로 합성을 위한 프레임워크를 활용하여 페르미온 시스템을 다루십시오.

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• AQC-텐서 (새 탭에서 열림)

  텐서 네트워크를 활용한 근사 양자 컴파일링을 통해 깊이를 줄이면서 고성능 회로를 구축한다.

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• 다중 제품 공식 (새 탭에서 열림)

  여러 회로 실행 결과를 가중치를 부여하여 결합함으로써 해밀턴 역학의 트로터 오차를 줄인다.

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하드웨어 실행을 위해 회로를 최적화합니다

이러한 기능은 회로 깊이를 줄이는 데 유용하지만, 일반적으로 샘플링 오버헤드가 증가하는 단점이 있습니다.

• 연산자 역전파

  회로를 통해 관측값을 역전파함으로써 기대값 추정 시 회로 깊이를 줄인다.

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• 회로 절단 (새 탭에서 열림)

  인접하지 않은 큐비트 간의 얽힘 게이트를 분해하여 트랜스파일된 회로의 깊이를 줄입니다.

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소음 모델 학습하기

오류 완화 전략의 일환으로, 노이즈 모델을 학습하고 정교화하는 데 다음 도구를 활용하십시오

• 소음 학습

  무작위화를 기반으로 한 양자 잡음 특성 분석 실험 및 모델 적합 분석 파이프라인 구축

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• 음영 처리된 광원뿔

  관측값 추정에 미치는 영향이 적은 잡음 모델 항을 제거하여 확률적 오차 상쇄(PEC)의 샘플링 오버헤드를 줄인다.

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기대값 추정을 위한 잡음 관리

관측량의 기대값을 추정하는 양자 워크로드를 구축할 때 노이즈를 관리하려면 다음 애드온을 사용하십시오.

• 전파된 소음 흡수

  노이즈 모델 정보를 흡수한 대상 관측량을 측정함으로써 기대값의 편향을 완화한다.

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• Qiskit 완화 조치

  Samplomatic을 통해 PEC, ZNE, TREX와 같은 기술을 활용하여 맞춤형 오류 완화 파이프라인을 직접 구축할 수 있습니다.

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샘플링 결과에 대한 노이즈 관리

이러한 기법들은 샘플링 결과의 노이즈를 관리하는 데 유용합니다.

• 표본 기반 양자 대각화

  잡음이 섞인 표본을 처리하고 축소된 부분공간에서 대각화를 수행하여 양자 해밀토니안의 스펙트럼을 추정한다.

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• SQD for HPC (새 탭에서 열림)

  최신 고성능 컴퓨팅( C++17 ) 표준에 따라 작성되었으며, HPC 워크플로우와 애플리케이션을 지원하도록 설계된 SQD 애드온의 HPC 최적화 구현체입니다.

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• 비트 플립 검사를 통한 사후 선별 (새 탭에서 열림)

  회로에 비트 반전 검출 기능을 통합하여, 샘플링된 비트열에서 비마르코프 잡음을 걸러낸다.

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• 매트릭스 없는 측정 완화 ( M3 ) (새 탭에서 열림)

  노이즈가 포함된 비트열로 정의된 축소 부분공간에서 처리를 수행하여 측정 오차를 완화한다.

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• 폴리스

  시공간 코드를 기반으로 한 하드웨어 효율적인 파울리 검증을 활용하여 샘플링된 분포의 정확도를 높인다.

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지원 기능

이러한 기능을 활용하여 다른 애드온을 활용하는 워크플로를 지원하고 구성하세요.

• 추가 기능 유틸리티 (새 탭에서 열림)

  해밀토니안 생성, 트로터 시간 진화 회로 생성, 최신 오류 완화 기능 적용을 위한 이 함수 모음을 활용하여 애드온 기반의 워크플로를 더 빠르게 구축하세요.

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• 파울리 전파

  연산자 진화를 근사화하는 프레임워크로, 기대값을 시뮬레이션하고 전파 잡음 흡수(PNA) 및 음영 처리된 광뿔(shaded lightcones)과 같은 오차 완화 기법을 구현하는 데 사용할 수 있다.

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