집행자 빠른 시작

• 패키지 버전

  이 페이지의 코드는 다음 요구 사항을 바탕으로 개발되었습니다. 이 버전 이상을 사용하시기를 권장합니다.

  qiskit[all]~=2.5.2
  qiskit-ibm-runtime~=0.47.0
  samplomatic~=0.21.0
  

Sampler 프리미티브와 마찬가지로, Executor는 양자 회로 실행 시 출력 레지스터를 샘플링하지만, 내장된 오류 억제 또는 완화 기능은 없습니다. 오히려 이는 클라이언트 측에서 설계 의도를 파악할 수 있는 요소를 제공하고, 비용이 많이 드는 회로 변형 생성을 서버 측으로 이전하는 지시형 실행 모델의 일부입니다. 실행기는 회로 주석 및 옵션에 명시된 지침을 따르고, 매개변수 값을 생성 및 바인딩하며, 하드웨어에서 바인딩된 회로를 실행한 후 실행 결과와 메타데이터를 반환합니다. 이 시스템은 사용자를 대신해 암묵적으로 결정을 내리지 않으며, 사용자에게 완전한 통제권과 투명성을 제공합니다.

시작하기 전에

samplex이 페이지의 일부 코드 예제에서는 Samplomatic 패키지의 일부인 를 사용합니다. 따라서, 해당 코드 블록을 실행하기 전에 다음 코드 블록에 표시된 대로 Samplomatic을 설치해야 합니다. 자세한 내용은 Samplomatic 설명서를 참조하십시오.

pip install samplomatic

# For visualization support, include the visualization dependencies.
# pip install samplomatic[vis]

Executor 기본 객체 사용 방법

1. 계정 초기화

IBM Quantum Compute Service는 관리형 서비스이므로, 먼저 계정을 초기화해야 합니다. 그런 다음 기대값을 계산하는 데 사용할 QPU를 선택할 수 있습니다.

아직 계정이 없다면 ‘ IBM Cloud® 계정 설정’의 단계에 따라 진행해 주세요.

from qiskit_ibm_runtime import QiskitRuntimeService, Executor
from qiskit_ibm_runtime.quantum_program import QuantumProgram
from qiskit.circuit import QuantumCircuit
from qiskit.transpiler import generate_preset_pass_manager
from samplomatic.transpiler import generate_boxing_pass_manager
from samplomatic import build

# Initialize the service and choose a backend
service = QiskitRuntimeService()
backend = service.least_busy(operational=True, simulator=False)

print(backend)

Output:

<IBMBackend('ibm_fez')>

2. 회로 생성 및 트랜스파일링

Executor 기본 요소를 사용하려면 최소한 하나의 회로가 필요합니다. 선택적으로 매개변수를 가질 수 있습니다.

# Generate the circuit
circuit = QuantumCircuit(2)
circuit.h(0)
circuit.h(1)
circuit.cz(0, 1)
circuit.h(1)

# Using `measure_all` automatically creates the necessary
# classical registers.
circuit.measure_all()

이 회로는 QPU에서 지원하는 명령어만 사용하도록 변환되어야 합니다(이를 명령어 집합 아키텍처(ISA) 회로라고 합니다). 이를 수행하려면 트랜스파일러를 사용하세요.

# Transpile the circuit
preset_pass_manager = generate_preset_pass_manager(
    backend=backend, optimization_level=0
)
isa_circuit = preset_pass_manager.run(circuit)

3. QuantumProgram 객체를 초기화합니다

작업 부하에 맞춰 를 QuantumProgram 초기화하십시오. QuantumProgramItemsA는 QuantumProgram 로 구성된다. 일반적으로 각 항목은 회로, 일련의 매개변수 값, 그리고 경우에 따라 회로 내용을 무작위화하기 위한 요소로 samplex 구성됩니다. 자세한 내용은 ‘Executor 입력 및 출력’을 참조하십시오.

다음 셀은 를 QuantumProgram 초기화하고 25회의 시뮬레이션을 수행하도록 지정합니다. 다음으로, 트랜스파일링된 대상 회로를 추가합니다.

# Initialize an empty program
program = QuantumProgram(shots=25)

# Append the circuit to the program
program.append_circuit_item(isa_circuit)

4. 선택 사항: 게이트와 측정값을 주석이 달린 상자로 묶기

명령어를 상자에 묶어 주석을 달아주는 것이 의도를 명확히 전달하는 가장 기본적인 방법입니다. 다음 예제에서는 및 그 트위링 매개변수를 사용하여 generate_boxing_pass_manager 2-큐비트 게이트와 측정 연산을 상자로 묶고 트위링 주석을 적용합니다.

# Generate a boxing pass manager to group gates
# and measurements into boxes and add
# a`Twirl` annotation.
boxes_pm = generate_boxing_pass_manager(
    # Add gate twirling
    enable_gates=True,
    # Add measurement twirling
    enable_measures=True,
)

boxed_circuit = boxes_pm.run(isa_circuit)
boxed_circuit.draw("mpl", idle_wires=False)

Output:

5. 선택 사항: 템플릿 회로와 샘플렉스를 제작하여 프로그램에 추가합니다

다음으로, Samplomatic 빌드 방식을 사용하여 템플릿 회로 와 samplex 쌍을 생성합니다. 이 템플릿 회로는 구조적으로 원래 회로와 동일합니다. 그러나 규정된 주석(이 예에서는 게이트 및 측정 트위링)을 구현하기 위해 단일 큐비트 게이트가 매개변수화 게이트로 대체됩니다. 이 샘플렉스는 템플릿 회로의 무작위 매개변수를 생성하는 데 필요한 모든 정보를 인코딩합니다.

템플릿 회로와 샘플렉스 쌍을 생성한 후, 메서드를 append_samplex_item 사용하여 해당 쌍을 프로그램에 추가하십시오.

및 그 인자에 대한 samplomatic.samplex.Samplex 자세한 내용은 Samplomatic API 문서를 참조하십시오.

# Build the template circuit and the samplex
template_circuit, samplex = build(boxed_circuit)

# Append the template circuit and samplex as a `samplex_item`
program.append_samplex_item(
    template_circuit,
    samplex=samplex,
    shape=(num_randomizations := 20,),
)

6. Executor 호출 및 결과 확인

기본 옵션을 사용하여 프라이머리 Executor (primitive)를 통해 IBM® 백엔드에서 를 QuantumProgram 실행합니다. 사용 가능한 옵션에 대해서는 ‘실행기 옵션’을 참조하십시오.

# Initialize an Executor with the default options
executor = Executor(mode=backend)

# Submit the job
job = executor.run(program)
job

Output:

<RuntimeJobV2('dab7lcrvpcac73ddek40', 'executor')>

# Retrieve the result
result = job.result()

QuantumProgramResult결과는 형입니다. 결과 객체에 대한 자세한 내용은 ‘Executor 입력 및 출력’을 참조하십시오.

다음 단계