Azure Quantum 資源估算器

8 分鐘

Azure Quantum 服務中的 Azure Quantum 資源估算器是一種資源估算工具，可計算並顯示量子演算法所需的資源 (假設是在可容錯及錯誤修正的量子電腦上執行)。

您可以使用估算器來評估架構決策、比較量子位元技術，以及判斷執行特定量子演算法所需的資源。您可以看到所需的實體量子位元總數、時鐘時間、計算資源，以及每次估算所用的公式和值的詳細資料。

Azure Quantum 資源估算器如何運作？

Azure Quantum 資源估算器採用一些稱為目標參數且具有預先定義值的輸入，幫助您輕鬆入門。主要目標參數包括：

qubitParams：實體量子位元模型。
qecScheme：QEC 配置。
errorBudget：錯誤預算。

資源估算器也會採用一些選擇性參數：

constraints：元件層級的條件約束。
distillationUnitSpecifications：指定 T Factory 擷取演算法。

實體量子位元模型

您可以選擇六個預先定義的量子位元參數。其中四個參數具有閘道型指令集，兩個參數具有 Majorana 指令集。這些預先定義的量子位元參數代表不同的量子位元架構，例如離子或超導體，這些架構定義於已發佈的研究文章中。量子位元模型涵蓋各種作業時間和錯誤率，因此您可以使用它們來探索實際量子應用程式所需的資源成本。

預先定義的量子位元參數	指令集
`"qubit_gate_ns_e3"`	gate-based
`"qubit_gate_ns_e4"`	gate-based
`"qubit_gate_us_e3"`	gate-based
`"qubit_gate_us_e4"`	gate-based
`"qubit_maj_ns_e4"`	Majorana
`"qubit_maj_ns_e6"`	Majorana

如需詳細資訊，請參閱 Azure Quantum 資源估算器的量子位元參數。

QEC 配置

不論是任何一種量子運算平台，量子錯誤修正 (QEC) 對於實現精確的可調整量子計算都十分重要。量子運算平台所允許的作業集受限於實體條件約束，而且可能與演算法中指定的作業不符。即使量子電腦所提供的作業符合演算法中的作業，量子電腦可以執行的每項作業的正確性也可能會受到限制。

Azure Quantum 資源估算器提供三個預先定義的 QEC 配置：閘道型和 Majorana 實體指令集的兩個 介面程式碼 通訊協定，以及只能與 Majorana 實體指令集搭配使用的 Floquet 程式碼 通訊協定。

QEC 配置	指令集
`surface_code`	閘道型和 Majorana
`floquet_code`	Majorana

如需詳細資訊，請參閱 Azure Quantum 資源估算器的量子錯誤修正配置。

錯誤預算

總錯誤預算會設定演算法的整體允許錯誤。允許的錯誤是允許演算法失敗的次數。錯誤預算的值必須介於 0 和 1 之間，預設值為 0.001。預設值對應至 0.1%，表示演算法在 1,000 次執行中允許失敗一次。此參數與應用程式高度相關。例如，如果您要執行 Shor 的演算法來進行整數分解，則可以容許較大的錯誤預算，因為您可以檢查輸出是否確實是輸入的質數。另一方面，若演算法要解決的問題無法有效地驗證其解決方案的話，則可能需要較小的錯誤預算。

如需詳細資訊，請參閱 Azure Quantum 資源估算器的錯誤預算。