{ "cells": [ { "cell_type": "markdown", "id": "3a5616bf-6edb-4539-872a-03217649edcb", "metadata": {}, "source": [ "---\n", "title: \"동적 분리용 패스 관리자 생성\"\n", "description: \"Qiskit에서 동적 디커플링을 위한 패스 매니저 생성 방법\"\n", "---\n", "\n", "\n", "\n", "# 동적 분리용 패스 관리자 생성\n", "\n" ] }, { "cell_type": "markdown", "id": "a5662d8c-46f8-40a8-92b5-af63c32d303f", "metadata": { "tags": [ "version-info" ] }, "source": [ "{/*\n", " DO NOT EDIT THIS CELL!!!\n", " This cell's content is generated automatically by a script. Anything you add\n", " here will be removed next time the notebook is run. To add new content, create\n", " a new cell before or after this one.\n", " */}\n", "\n", "\n", " \n", " 이 페이지의 코드는 다음 요구 사항을 사용하여 개발되었습니다.\n", " 다음 버전 이상을 사용하는 것이 좋습니다.\n", "\n", " ```\n", " qiskit[all]~=2.5.2\n", " qiskit-ibm-runtime~=0.47.0\n", " ```\n", " \n", "\n", "\n" ] }, { "cell_type": "markdown", "id": "1ed6dc8d-b6f2-43dc-bb40-ceec0f311764", "metadata": {}, "source": [ "이 페이지는 동적 디커플링이라는 오류 억제 기법을 추가하기 위해 [`PadDynamicalDecoupling`](/docs/api/qiskit/qiskit.transpiler.passes.PadDynamicalDecoupling) 패스를 사용하여 *동적 디커플링이라는* 오류 억제 기술을 회로에 추가하는 방법을 설명합니다.\n", "\n", "동적 디커플링은 유휴 큐비트에 펄스 시퀀스( *동적 디커플링 시퀀스라고* 함)를 추가하여 블로흐 구체 주위를 뒤집어 노이즈 채널의 효과를 상쇄하여 디코히어런스를 억제하는 방식으로 작동합니다. 이러한 펄스 시퀀스는 핵 자기 공명에서 사용되는 리포커싱 펄스와 유사합니다. 자세한 설명은 [양자 엔지니어를 위한 초전도 큐비트 가이드를](https://arxiv.org/abs/1904.06560) 참조하세요.\n", "\n", "`PadDynamicalDecoupling` 패스는 예약된 회로에서만 작동하고 대상의 기본 게이트가 아닌 게이트를 포함하므로, 반드시 [`ALAPScheduleAnalysis`](/docs/api/qiskit/qiskit.transpiler.passes.ALAPScheduleAnalysis) 및 [`BasisTranslator`](/docs/api/qiskit/qiskit.transpiler.passes.BasisTranslator) 패스도 필요합니다.\n", "\n", "에서 정보를 `target` `backend` 가져오고, 작업 이름을 로 저장하십시오 `basis_gates` . 동적 디커플링에 사용되는 게이트에 대한 타이밍 정보를 추가하기 위해 를 `target` 수정해야 하기 때문입니다.\n", "\n", "\n", " 이 예제에서는 의 모의 `FakeSherbrooke``qiskit_ibm_runtime` 백엔드를 사용하지만, Qiskit과 호환되는 실제 또는 모의 백엔드라면 어떤 것이든 사용해 볼 수 있습니다. 결과는 다를 수 있습니다.\n", "\n", "\n" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 1, "id": "c55c6e3b-4016-4866-b2ec-19793e89d215", "metadata": {}, "outputs": [], "source": [ "from qiskit_ibm_runtime.fake_provider import FakeSherbrooke\n", "\n", "backend = FakeSherbrooke()\n", "\n", "target = backend.target\n", "basis_gates = list(target.operation_names)" ] }, { "cell_type": "markdown", "id": "b8dfccd9-30c9-48dc-88bc-50af3256f187", "metadata": {}, "source": [ "예를 들어 `efficient_su2` 회로를 만듭니다. 먼저, 회로를 트랜스파일하고 스케줄링한 후 동적 디커플링 펄스를 추가해야 하므로 회로를 백엔드로 트랜스파일합니다. 동적 디커플링은 양자 회로에 유휴 시간이 많을 때, 즉 다른 큐비트가 활성화되어 있는 동안 사용되지 않는 큐비트가 있을 때 가장 잘 작동하는 경우가 많습니다. 이 회로에서는 두 개의 큐비트 `ecr` 게이트가 순차적으로 적용되기 때문입니다.\n", "\n" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 2, "id": "9479a60c-d5d0-45c7-a93e-a2a488ba8985", "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "\"Output" ] }, "execution_count": 2, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "from qiskit.transpiler import generate_preset_pass_manager\n", "from qiskit.circuit.library import efficient_su2\n", "\n", "qc = efficient_su2(12, entanglement=\"circular\", reps=1)\n", "pm = generate_preset_pass_manager(1, target=target, seed_transpiler=12345)\n", "qc_t = pm.run(qc)\n", "qc_t.draw(\"mpl\", fold=-1, idle_wires=False)" ] }, { "cell_type": "markdown", "id": "d3ab848d-2782-431c-b028-69a46cf94360", "metadata": {}, "source": [ "동적 디커플링 시퀀스는 아이덴티티를 구성하는 일련의 게이트로, 시간적으로 일정한 간격을 두고 있습니다. 예를 들어, 4개의 게이트로 구성된 XY4 이라는 간단한 시퀀스를 생성하는 것으로 시작하세요.\n", "\n" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 3, "id": "368df772-aee7-4b59-b096-a47e5bc94577", "metadata": {}, "outputs": [], "source": [ "from qiskit.circuit.library import XGate, YGate\n", "\n", "X = XGate()\n", "Y = YGate()\n", "\n", "dd_sequence = [X, Y, X, Y]" ] }, { "cell_type": "markdown", "id": "d5eafd85-6fea-42ac-8bcb-0abf15635456", "metadata": {}, "source": [ "동적 분리 시퀀스의 규칙적인 타이밍 때문에, 는 기본 게이트가 *아닌* 반면 는 `XGate` 기본 게이트이므로, 에 `target` 대한 정보를 에 `YGate` 추가해야 합니다. 우리는 *선험적으로* 가 와 동일한 지속 `YGate` 시간과 `XGate`오차를 가짐을 알고 있으므로, `target` 에서 해당 속성들을 추출하여 `YGate` 객체들에 다시 적용하면 됩니다. 이것이 또한 가 별도로 `basis_gates` 저장된 이유이기도 합니다. 비록 의 실제 기본 `ibm_fez`게이트는 아니지만, `YGate` 명령어를 `target` 에 추가하고 있기 때문입니다.\n", "\n" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 4, "id": "cabac6ca-c845-4c05-8c7d-2940717b3120", "metadata": {}, "outputs": [], "source": [ "from qiskit.transpiler import InstructionProperties\n", "\n", "y_gate_properties = {}\n", "for qubit in range(target.num_qubits):\n", " y_gate_properties.update(\n", " {\n", " (qubit,): InstructionProperties(\n", " duration=target[\"x\"][(qubit,)].duration,\n", " error=target[\"x\"][(qubit,)].error,\n", " )\n", " }\n", " )\n", "\n", "target.add_instruction(YGate(), y_gate_properties)" ] }, { "cell_type": "markdown", "id": "d33f64d6-c4e3-4881-a924-f30dfce35106", "metadata": {}, "source": [ "`efficient_su2` 같은 앤사츠 회로는 매개변수화되어 있으므로 백엔드로 전송되기 전에 바인딩된 값이 있어야 합니다. 여기에서 임의의 매개 변수를 할당합니다.\n", "\n" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 5, "id": "788839cc-9378-4c9d-95fd-df0ec6bc2d64", "metadata": {}, "outputs": [], "source": [ "import numpy as np\n", "\n", "rng = np.random.default_rng(1234)\n", "qc_t.assign_parameters(\n", " rng.uniform(-np.pi, np.pi, qc_t.num_parameters), inplace=True\n", ")" ] }, { "cell_type": "markdown", "id": "36d54ded-1786-41c0-9c8a-75f339dbd160", "metadata": {}, "source": [ "다음으로 사용자 지정 패스를 실행합니다. `PassManager` 를 `ALAPScheduleAnalysis` 및 `PadDynamicalDecoupling` 로 인스턴스화합니다. 규칙적인 간격의 동적 디커플링 시퀀스를 추가하기 전에 `ALAPScheduleAnalysis` 을 먼저 실행하여 양자 회로에 대한 타이밍 정보를 추가합니다. 이 패스는 `.run()` 를 사용하여 회로에서 실행됩니다.\n", "\n" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 6, "id": "334796e7-fb37-42fa-be54-4135b485246b", "metadata": {}, "outputs": [], "source": [ "from qiskit.transpiler import PassManager\n", "from qiskit.transpiler.passes.scheduling import (\n", " ALAPScheduleAnalysis,\n", " PadDynamicalDecoupling,\n", ")\n", "\n", "dd_pm = PassManager(\n", " [\n", " ALAPScheduleAnalysis(target=target),\n", " PadDynamicalDecoupling(target=target, dd_sequence=dd_sequence),\n", " ]\n", ")\n", "qc_dd = dd_pm.run(qc_t)" ] }, { "cell_type": "markdown", "id": "b0f68880-066c-4586-a27c-5d0f90d674f7", "metadata": {}, "source": [ "시각화 도구를 사용하여 회로의 [`timeline_drawer`](/docs/api/qiskit/qiskit.visualization.timeline_drawer) 타이밍을 확인하고, 회로 내에 균일한 간격으로 배열된 `XGate` 객체와 `YGate` 객체의 시퀀스가 나타나는지 확인하십시오.\n", "\n" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 7, "id": "7a552621-a96f-4bb8-ae9b-4ab5a65bbb64", "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "\"Output" ] }, "execution_count": 7, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" 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