{
"cells": [
{
"cell_type": "markdown",
"id": "33f4bb3c",
"metadata": {},
"source": [
"---\n",
"title: \"회로 타이밍 시각화\"\n",
"description: \"생성된 회로의 타이밍을 시각화하여, 확인하거나 다운로드할 수 있는(혹은 둘 다 가능한) 도표를 생성합니다.\"\n",
"---\n",
"\n",
"{/* cspell:ignore mactex, backgroundcolor, lightgreen */}\n",
"\n",
"\n",
"\n",
"# 회로 타이밍 시각화\n",
"\n"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"id": "bfada4f0",
"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 바탕으로 개발되었습니다.\n",
" 이 버전 이상을 사용하시기를 권장합니다.\n",
"\n",
" ```\n",
" qiskit[all]~=2.5.2\n",
" qiskit-ibm-runtime~=0.47.0\n",
" ```\n",
" \n",
"\n",
"\n"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"id": "ad24e3a0",
"metadata": {},
"source": [
"Qiskit에 내장된 [타임라인 드로](/docs/guides/visualize-circuit-timing) 어는 정적 회로에는 유용하지만, 브로드캐스팅이나 분기 결정과 같은 암시적 연산으로 인해 [동적](/docs/guides/classical-feedforward-and-control-flow) 회로의 타이밍을 정확하게 반영하지 못할 수도 있습니다. 동적 회로 지원의 일환으로, IBM Quantum 컴퓨트 서비스는 요청 시 작업 결과 내에 정확한 회로 타이밍 정보를 반환합니다.\n",
"\n",
"\n",
" * 이 기능은 실험적인 기능입니다. 현재는 미리보기 버전으로 제공되고 있으므로 내용이 변경될 수 있습니다.\n",
" * 이 기능은 ‘ IBM Quantum ’ 샘플러 작업에만 적용됩니다.\n",
" * \"컴파일\" 메타데이터에는 전체 회로 실행 시간이 표시되지만, 이는 청구용 시간(QPU 시간)이 아닙니다.\n",
"\n",
"\n"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"id": "995a99e8",
"metadata": {},
"source": [
"\n",
"\n",
"### 타이밍 데이터 가져오기 활성화\n",
"\n",
"타이밍 데이터 검색을 활성화하려면, 기본 작업 실행 시 실험용 `scheduler_timing``True` 플래그를 로 설정하십시오.\n",
"\n"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 1,
"id": "ab8c6c23",
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"from qiskit import QuantumCircuit\n",
"from qiskit_ibm_runtime import QiskitRuntimeService, SamplerV2\n",
"from qiskit.transpiler import generate_preset_pass_manager\n",
"\n",
"service = QiskitRuntimeService()\n",
"backend = service.least_busy(operational=True, simulator=False)\n",
"\n",
"qc = QuantumCircuit(2)\n",
"qc.h(0)\n",
"qc.cx(0, 1)\n",
"qc.measure_all()\n",
"\n",
"pm = generate_preset_pass_manager(backend=backend, optimization_level=1)\n",
"isa_circuit = pm.run(qc)\n",
"\n",
"sampler = SamplerV2(backend)\n",
"sampler.options.experimental = {\n",
" \"execution\": {\n",
" \"scheduler_timing\": True,\n",
" },\n",
"}\n",
"\n",
"sampler_job = sampler.run([isa_circuit])\n",
"result = sampler_job.result()"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"id": "531b2abd",
"metadata": {},
"source": [
"\n",
"\n",
"### 회로 타이밍 데이터에 접근하기\n",
"\n",
"요청 시, 각 PUB 에 대한 회로 타이밍 데이터가 작업 결과 메타데이터의. `[\"compilation\"][\"scheduler_timing\"][\"timing\"]`아래에 반환됩니다. 이 필드에는 원시 타이밍 정보가 포함되어 있습니다. 타이밍 정보를 표시하려면 [‘타이밍](#visualize-timings) 시각화’ 섹션에 설명된 대로 내장된 시각화 도구를 사용하십시오.\n",
"\n",
"다음 코드를 사용하여 첫 번째 PUB 의 서킷 타이밍 데이터에 액세스하세요:\n",
"\n"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 2,
"id": "b6958d99",
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"job_result = sampler_job.result()\n",
"circuit_schedule = job_result[0].metadata[\"compilation\"][\"scheduler_timing\"]\n",
"circuit_schedule_timing = circuit_schedule[\"timing\"]"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"id": "20400401",
"metadata": {},
"source": [
"\n",
"\n",
"#### 원시 타이밍 데이터 이해하기\n",
"\n",
"이 `draw_circuit_schedule_timing` 메서드를 사용하여 회로 타이밍 데이터를 시각화하는 것이 가장 일반적인 사용 사례이지만, 반환되는 원시 타이밍 데이터의 구조를 이해하는 것도 유용할 수 있습니다. 예를 들어, 이를 통해 프로그래밍 방식으로 정보를 추출하는 데 도움이 될 수 있습니다.\n",
"\n",
"에서 반환되는 타이밍 `[\"compilation\"][\"scheduler_timing\"][\"timing\"]` 데이터는 문자열 목록입니다. 각 문자열은 특정 채널의 단일 명령어를 나타내며, 쉼표로 구분된 다음 데이터 유형들로 구성됩니다:\n",
"\n",
"* `Branch` - 해당 명령어가 제어 흐름(then / else)에 속하는지, 아니면 메인 분기에 속하는지 판단합니다.\n",
"* `Instruction` - 게이트와 연산을 수행할 큐비트.\n",
"* `Channel` - 해당 명령어로 할당되는 채널. 다음 중 하나일 수 있습니다.\n",
" * `Qubit x` - 큐비트 *x* 의 구동 채널.\n",
" * `AWGRx_y` (임의 파형 발생기 표시값) - 큐비트 측정 시 표시 채널 간의 통신에 사용됩니다. *x* 및 *y* 인수는 각각 판독 기기 ID와 큐비트 번호에 해당합니다.\n",
"* `T0` - 전체 일정 내 수업 시작 시간\n",
"* `Duration` - 명령어의 실행 시간( *dt* 초 단위), 여기서 1 dt = 1 스케줄링 사이클. ... [`backend.dt`](/docs/api/qiskit/qiskit.providers.BackendV2#dt)를 사용하여 백엔드의 값을 `dt` 확인할 수 있습니다.\n",
"* `Pulse` - 사용 중인 펄스 작동 방식.\n",
"\n",
"예:\n",
"\n",
"```python\n",
"main,barrier,Qubit 0,7,0,barrier # A barrier on the main branch on qubit 0 at time 7 with 0 duration\n",
"main,reset_0,Qubit 0,7,64,play # A reset instruction on the main branch on qubit 0 at time 7 with duration 64 and a play operation\n",
"...\n",
"```\n",
"\n"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"id": "9d34100f",
"metadata": {},
"source": [
"\n",
"\n",
"\n",
"\n",
"### 시간대를 시각화하세요\n",
"\n",
"v0.43.0 이상 `qiskit-ibm-runtime` 버전에서는 회로 타이밍을 시각화할 수 있습니다. 타이밍을 시각화하려면 먼저 결과 메타데이터를 로 `fig` 변환해야 [`draw_circuit_schedule_timing` 메서드](https://github.com/Qiskit/qiskit-ibm-runtime/blob/3d1bf1e1d49e5123841639fce259859c90ce9314/qiskit_ibm_runtime/visualization/draw_circuit_schedule_timings.py#L26) 합니다. 이 메서드는 그림을 `plotly` 반환하며, 이를 직접 표시하거나 파일에 저장하거나, 두 가지 모두 수행할 수 있습니다. 사용할 `plotly` 명령어에 대한 자세한 내용은 및 을 [`fig.show()`](https://plotly.com/python-api-reference/generated/plotly.io.show.html)[`fig.write_image(\"\")`](https://plotly.com/python-api-reference/generated/plotly.io.write_image.html) 참조하십시오.\n",
"\n"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 3,
"id": "4ad3acfb",
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"from qiskit_ibm_runtime.visualization import draw_circuit_schedule_timing\n",
"\n",
"# Create a figure from the metadata\n",
"fig = draw_circuit_schedule_timing(\n",
" circuit_schedule=circuit_schedule_timing,\n",
" included_channels=None,\n",
" filter_readout_channels=False,\n",
" filter_barriers=False,\n",
" width=1000,\n",
")\n",
"\n",
"# Uncomment the following line to display the figure\n",
"# fig.show(renderer=\"notebook\")\n",
"\n",
"# Save to a file\n",
"# fig.write_html(\"scheduler_timing.html\")"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"id": "2788e992",
"metadata": {},
"source": [
"![출력 결과 위에 마우스를 올리면 시작 시간, 종료 시간, 소요 시간 등의 정보가 표시됩니다.](https://quantum.cloud.ibm.com/docs/images/guides/visualize-circuit-timing/image_1.avif \" 생성된 그림의 예시\")\n",
"\n"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"id": "323a7d38",
"metadata": {},
"source": [
"\n",
"\n",
"#### 생성된 그림을 이해하기\n",
"\n",
"에서 출력되는 회로 타이밍 데이터의 `draw_circuit_schedule_timing` 이미지는 다음과 같은 정보를 전달합니다:\n",
"\n",
"* X축은 *dt* 초 단위의 시간이며, 여기서 1 dt = 1 스케줄링 사이클입니다. ... [`backend.dt`](/docs/api/qiskit/qiskit.providers.BackendV2#dt)를 사용하여 백엔드의 값을 `dt` 확인할 수 있습니다.\n",
"* Y축은 채널입니다(채널을 펄스를 방출하는 장치라고 생각하시면 됩니다).\n",
" * `Receive channel` - 악기 그 자체는 아니지만, 유일한 채널입니다. 이는 당시 허브와 통신 절차를 수행 중인 모든 채널에서 전송되는 명령입니다.\n",
" * `Qubit x` - 큐비트 x의 구동 채널.\n",
" * `AWGRx_y` (임의 파형 발생기 표시값) - 큐비트 측정 시 표시 채널 간의 통신에 사용됩니다. *x* 및 *y* 인수는 각각 판독 기기 ID와 큐비트 번호에 해당합니다.\n",
" * `Hub` - 방송을 제어합니다.\n",
"\n",
"또한, 각 명령어는 *X\\_Y* 형식을 따르며, 여기서 *X는* 명령어 이름이고 *Y는* 펄스 유형입니다. A는 `play` 제어 펄스를 가하고, B는 큐비트의 `capture` 상태를 기록합니다. 각 지침 위에 마우스를 올리면 자세한 내용을 확인할 수 있습니다. 예를 들어, 앞 그림은 1161 dt 시점에 큐비트 10에 적용된 X 게이트용 제어 펄스를 보여줍니다.\n",
"\n"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"id": "86af09ca",
"metadata": {},
"source": [
"\n",
"\n",
"### 엔드-투-엔드 예제\n",
"\n",
"이 예제는 해당 옵션을 활성화하고, 메타데이터에서 회로 타이밍 정보를 가져와 이미지로 표시하는 방법을 보여줍니다.\n",
"\n",
"먼저 환경을 설정하고, 회로를 정의하여 ISA 회로로 변환한 다음, 작업을 정의하고 실행합니다.\n",
"\n"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 4,
"id": "b46908a0",
"metadata": {},
"outputs": [
{
"name": "stdout",
"output_type": "stream",
"text": [
">>> Job ID: dab83qbvpcac73ddf510 (DONE)\n"
]
}
],
"source": [
"from qiskit_ibm_runtime import SamplerV2, QiskitRuntimeService\n",
"from qiskit.circuit import QuantumCircuit, QuantumRegister, ClassicalRegister\n",
"from qiskit.transpiler import generate_preset_pass_manager\n",
"\n",
"service = QiskitRuntimeService()\n",
"backend = service.least_busy(operational=True, simulator=False)\n",
"\n",
"# Create a dynamic circuit\n",
"\n",
"qubits = QuantumRegister(1)\n",
"clbits = ClassicalRegister(1)\n",
"qc = QuantumCircuit(qubits, clbits)\n",
"(q0,) = qubits\n",
"(c0,) = clbits\n",
"\n",
"qc.h(q0)\n",
"qc.measure(q0, c0)\n",
"with qc.if_test((c0, 1)):\n",
" qc.x(q0)\n",
"qc.measure(q0, c0)\n",
"\n",
"# Convert to an ISA circuit for the given backend\n",
"\n",
"pm = generate_preset_pass_manager(backend=backend, optimization_level=1)\n",
"isa_circuit = pm.run(qc)\n",
"\n",
"# Generate samplers for backend targets\n",
"sampler = SamplerV2(backend)\n",
"sampler.options.experimental = {\"execution\": {\"scheduler_timing\": True}}\n",
"\n",
"# Submit jobs\n",
"sampler_job = sampler.run([isa_circuit])\n",
"result = sampler_job.result()\n",
"\n",
"print(\n",
" f\">>> {' Job ID:':<10} {sampler_job.job_id()} ({sampler_job.status()})\"\n",
")"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"id": "1bd5993c",
"metadata": {},
"source": [
"다음으로, 경기 일정을 확인하세요:\n",
"\n"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 5,
"id": "7e943812",
"metadata": {},
"outputs": [
{
"data": {
"text/plain": [
"'main,rz_0,Qubit 0,1393,0,shift_phase\\nmain,sx_0,Qubit 0,1393,9,play\\nmain,sx_0,Qubit 0,1397,0,shift_phase\\nmain,rz_0,Qubit 0,1402,0,shift_phase\\nmain,barrier,Qubit 0,1402,0,barrier\\nmain,measure_0,Qubit 0,1402,64,play\\nmain,measure_0,Qubit 0,1466,108,play\\nmain,measure_0,AWGR0_0,1523,325,capture\\nmain,measure_0,Qubit 0,1574,64,play\\nmain,measure_0,Qubit 0,1638,64,play\\nmain,barrier,Qubit 0,2049,0,barrier\\nmain,broadcast,Hub,1523,526,broadcast\\nmain,receive,Receive,2049,7,receive\\nthen,x_0,Qubit 0,2064,9,play\\nmain,barrier,Qubit 0,2082,0,barrier\\nmain,measure_0,Qubit 0,2082,64,play\\nmain,measure_0,Qubit 0,2146,108,play\\nmain,measure_0,AWGR0_0,2203,325,capture\\nmain,measure_0,Qubit 0,2254,64,play\\nmain,measure_0,Qubit 0,2318,64,play\\nmain,barrier,Qubit 0,2753,0,barrier\\nmain,barrier,Qubit 0,2753,0,barrier\\nmain,FINI_0,Qubit 0,2753,64,play\\nmain,FINI_0,Qubit 0,2817,108,play\\nmain,FINI_0,AWGR0_0,2874,325,capture\\nmain,FINI_0,Qubit 0,2925,64,play\\nmain,FINI_0,Qubit 0,2989,64,play\\nmain,FINI_0,Qubit 0,3424,9,play\\nmain,FINI_0,Qubit 0,3433,64,play\\nmain,FINI_0,Qubit 0,3497,108,play\\nmain,FINI_0,AWGR0_0,3554,325,capture\\nmain,FINI_0,Qubit 0,3605,64,play\\nmain,FINI_0,Qubit 0,3669,64,play\\nmain,FINI_0,Qubit 0,4104,9,play\\nmain,barrier,Qubit 0,4113,0,barrier\\n'"
]
},
"execution_count": 5,
"metadata": {},
"output_type": "execute_result"
}
],
"source": [
"# Get the circuit schedule timing\n",
"result[0].metadata[\"compilation\"][\"scheduler_timing\"][\"timing\"]"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"id": "04db1f41",
"metadata": {},
"source": [
"마지막으로, 타이밍을 시각화하고 저장할 수 있습니다:\n",
"\n"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": 6,
"id": "9d1901c3",
"metadata": {},
"outputs": [],
"source": [
"from qiskit_ibm_runtime.visualization import draw_circuit_schedule_timing\n",
"\n",
"circuit_schedule = result[0].metadata[\"compilation\"][\"scheduler_timing\"][\n",
" \"timing\"\n",
"]\n",
"fig = draw_circuit_schedule_timing(\n",
" circuit_schedule=circuit_schedule,\n",
" included_channels=None,\n",
" filter_readout_channels=False,\n",
" filter_barriers=False,\n",
" width=1000,\n",
")\n",
"\n",
"# Uncomment the following line to display the figure\n",
"# fig.show(renderer=\"notebook\")\n",
"\n",
"# Save to a file\n",
"# fig.write_html(\"scheduler_timing.html\")"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"id": "9daa7cf7",
"metadata": {},
"source": [
"\n",
"\n",
"## 다음 단계\n",
"\n",
"\n",
" * [고전적인 피드포워드 및 제어 흐름](/docs/guides/classical-feedforward-and-control-flow) (동적 회로)\n",
" * [회로 시각화하기](/docs/guides/visualize-circuits)\n",
"\n",
"\n"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"id": "a1b8767d",
"source": "© IBM Corp., 2017-2026"
}
],
"metadata": {
"kernelspec": {
"display_name": "Python 3",
"language": "python",
"name": "python3"
},
"language_info": {
"codemirror_mode": {
"name": "ipython",
"version": 3
},
"file_extension": ".py",
"mimetype": "text/x-python",
"name": "python",
"nbconvert_exporter": "python",
"pygments_lexer": "ipython3",
"version": "3"
}
},
"nbformat": 4,
"nbformat_minor": 5
}