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# 使用 A QuEra quila 提交模拟节目
本页提供了有关来自 QuEra 的 Aquila 机器能力的整个文档。此处涵盖的详细信息如下：
1. 通过以下方法模拟的参数化哈密顿量模型 Aquila
1. AHS 程序参数
1. AHS 结果内容
1. Aquila 能力参数
**Topics**
+ [哈密顿量](#braket-quera-aquila-device-hamiltonian)
+ [Braket AHS 程序架构](#braket-quera-ahs-program-schema)
+ [Braket AHS 任务结果架构](#braket-quera-ahs-task-result-schema)
+ [QuEra 设备属性架构](#braket-quera-device-properties-schema)
## 哈密顿量
来自 QuEra 的 Aquila 机器以原生方式对以下（时变）哈密顿量程进行模拟。
**注意**
访问局部失谐是一项[实验能力](https://docs.aws.amazon.com/braket/latest/developerguide/braket-experimental-capabilities.html)，可通过 Braket Direct 申请获得。
where
+ Hdrive,k(t)=( 1/2 Ω(t)eiϕ(t)S−,k \+ 1/2 Ω(t)e−iϕ(t) S\+,k) \+ (−Δglobal(t)nk)，
+ Ω(t) 是时变全局驱动振幅（又名 Rabi 频率），单位为（弧度/秒）
+ ϕ(t) 是时变全局相位，单位为弧度
+ S−,k 和 S\+,k 是原子 k 的自旋降低和升高运算符（在基数中，\|↓⟩=\|g⟩,\|↑⟩=\|r），它们是 S−=\|g⟩⟨r\|,S\+=(S−)†=\|r⟩⟨g\|)
+ Δglobal(t) 是时变全局失谐
+ nk 是原子 k 的里德伯格状态的投影运算符（也就是说，n=\|r⟩⟨r\|）
+ Hlocal detuning,k(t)=-Δlocal(t)hknk
+ Δlocal(t) 是局部频移的时变因子，单位为（弧度/秒）
+ hk 是与位置相关的因子，介于 0.0 到 1.0 之间的无量纲数字
+ Vvdw,k,l=C6/(dk,l)6nknl，
+ C6 是范德华系数，单位为 (rad / s) \* (m)^6
+ dk,l 是原子 k 和 l 之间的欧几里得距离，单位为米。
用户可以通过 Braket AHS 程序架构控制以下参数。
+ 二维原子排列（每个原子 k 的 xk 和 yk 坐标，单位为 um），它控制成对原子距离 dk,l，其中：k,l=1,2,…N
+ Ω(t)，时变全局 Rabi 频率，单位为（弧度/秒）
+ ϕ(t)，时变全局相位，单位为（弧度）
+ Δglobal(t)，时变全局失谐，单位为（弧度/秒）
+ Δlocal(t)，局部失谐振幅的时变（全局）因子，单位为（弧度/秒）
+ hk，与地点相关的局部失谐振幅的（静态）因子，属于介于 0.0 和 1.0 之间的无量纲数字
**注意**
用户无法控制涉及哪些级别（即 S、S − \+、n 运算符是固定的），也无法控制 Rydberg-Rydberg 交互系数 (C6) 的强度。
## Braket AHS 程序架构
**braket.ir.ahs.program\_v1.Program 对象**（示例）
**注意**
如果您的账户未启用[局部失谐](https://docs.aws.amazon.com/braket/latest/developerguide/braket-experimental-capabilities.html#braket-access-local-detuning)功能，请在以下示例中使用 `localDetuning=[]`。
```
Program(
braketSchemaHeader=BraketSchemaHeader(
name='braket.ir.ahs.program',
version='1'
),
setup=Setup(
ahs_register=AtomArrangement(
sites=[
[Decimal('0'), Decimal('0')],
[Decimal('0'), Decimal('4e-6')],
[Decimal('4e-6'), Decimal('0')]
],
filling=[1, 1, 1]
)
),
hamiltonian=Hamiltonian(
drivingFields=[
DrivingField(
amplitude=PhysicalField(
time_series=TimeSeries(
values=[Decimal('0'), Decimal('15700000.0'), Decimal('15700000.0'), Decimal('0')],
times=[Decimal('0'), Decimal('0.000001'), Decimal('0.000002'), Decimal('0.000003')]
),
pattern='uniform'
),
phase=PhysicalField(
time_series=TimeSeries(
values=[Decimal('0'), Decimal('0')],
times=[Decimal('0'), Decimal('0.000003')]
),
pattern='uniform'
),
detuning=PhysicalField(
time_series=TimeSeries(
values=[Decimal('-54000000.0'), Decimal('54000000.0')],
times=[Decimal('0'), Decimal('0.000003')]
),
pattern='uniform'
)
)
],
localDetuning=[
LocalDetuning(
magnitude=PhysicalField(
times_series=TimeSeries(
values=[Decimal('0'), Decimal('25000000.0'), Decimal('25000000.0'), Decimal('0')],
times=[Decimal('0'), Decimal('0.000001'), Decimal('0.000002'), Decimal('0.000003')]
),
pattern=Pattern([Decimal('0.8'), Decimal('1.0'), Decimal('0.9')])
)
)
]
)
)
```
**JSON**（示例）
**注意**
如果您的账户未启用[局部失谐](https://docs.aws.amazon.com/braket/latest/developerguide/braket-experimental-capabilities.html#braket-access-local-detuning)功能，请在以下示例中使用 `"localDetuning": []`。
```
{
"braketSchemaHeader": {
"name": "braket.ir.ahs.program",
"version": "1"
},
"setup": {
"ahs_register": {
"sites": [
[0E-7, 0E-7],
[0E-7, 4E-6],
[4E-6, 0E-7]
],
"filling": [1, 1, 1]
}
},
"hamiltonian": {
"drivingFields": [
{
"amplitude": {
"time_series": {
"values": [0.0, 15700000.0, 15700000.0, 0.0],
"times": [0E-9, 0.000001000, 0.000002000, 0.000003000]
},
"pattern": "uniform"
},
"phase": {
"time_series": {
"values": [0E-7, 0E-7],
"times": [0E-9, 0.000003000]
},
"pattern": "uniform"
},
"detuning": {
"time_series": {
"values": [-54000000.0, 54000000.0],
"times": [0E-9, 0.000003000]
},
"pattern": "uniform"
}
}
],
"localDetuning": [
{
"magnitude": {
"time_series": {
"values": [0.0, 25000000.0, 25000000.0, 0.0],
"times": [0E-9, 0.000001000, 0.000002000, 0.000003000]
},
"pattern": [0.8, 1.0, 0.9]
}
}
]
}
}
```
**主要字段**
| 程序字段 | 类型 | 描述 |
| --- | --- | --- |
| setup.ahs\_register.sites | List[List[Decimal]] | 镊子捕获原子的二维坐标清单 |
| setup.ahs\_register.filling | List[int] | 用 1 标记占据陷阱位点的原子，用 0 标记占据空位点的原子 |
| hamiltonian.drivingFields[].amplitude.time\_series.times | List[Decimal] | 驱动振幅的时间点，Omega(t) |
| hamiltonian.drivingFields[].amplitude.time\_series.values | List[Decimal] | 驱动振幅值，Omega(t) |
| hamiltonian.drivingFields[].amplitude.pattern | str | 驱动振幅的空间规律，Omega(t)；必须是“均匀的” |
| hamiltonian.drivingFields[].phase.time\_series.times | List[Decimal] | 驾驶相位的时间点，phi(t) |
| hamiltonian.drivingFields[].phase.time\_series.values | List[Decimal] | 驱动相位的值，phi(t) |
| hamiltonian.drivingFields[].phase.pattern | str | 驱动相位的空间规律，phi(t)；必须是“均匀的” |
| hamiltonian.drivingFields[].detuning.time\_series.times | List[Decimal] | 行驶失谐的时间点， Delta\_global(t) |
| hamiltonian.drivingFields[].detuning.time\_series.values | List[Decimal] | 行驶失谐值， Delta\_global(t) |
| hamiltonian.drivingFields[].detuning.pattern | str | 行驶失谐的空间模式， Delta\_global(t)；必须是 “均匀的” |
| hamiltonian.localDetuning[].magnitude.time\_series.times | List[Decimal] | 局部失谐幅度的时变因子的时间点， Delta\_local(t) |
| hamiltonian.localDetuning[].magnitude.time\_series.values | List[Decimal] | 局部失谐幅度的随时间变化的因子值， Delta\_local(t) |
| hamiltonian.localDetuning[].magnitude.pattern | List[Decimal] | 局部失谐振幅的站点相关因子 h\_k（数值对应于 setup.ahs\_register.sites 中的站点） |
**元数据字段**
| 程序字段 | 类型 | 描述 |
| --- | --- | --- |
| 支架 SchemaHeader.name | str | 架构的名称；必须是“braket.ir.ahs.program” |
| 支架 SchemaHeader.version | str | 架构版本 |
## Braket AHS 任务结果架构
**braket.tasks.analog\_hamiltonian\_simulation\_quantum\_task\_result AnalogHamiltonianSimulationQuantumTaskResult**（示例）
```
AnalogHamiltonianSimulationQuantumTaskResult(
task_metadata=TaskMetadata(
braketSchemaHeader=BraketSchemaHeader(
name='braket.task_result.task_metadata',
version='1'
),
id='arn:aws:braket:us-east-1:123456789012:quantum-task/12345678-90ab-cdef-1234-567890abcdef',
shots=2,
deviceId='arn:aws:braket:us-east-1::device/qpu/quera/Aquila',
deviceParameters=None,
createdAt='2022-10-25T20:59:10.788Z',
endedAt='2022-10-25T21:00:58.218Z',
status='COMPLETED',
failureReason=None
),
measurements=[
ShotResult(
status=,
pre_sequence=array([1, 1, 1, 1]),
post_sequence=array([0, 1, 1, 1])
),
ShotResult(
status=,
pre_sequence=array([1, 1, 0, 1]),
post_sequence=array([1, 0, 0, 0])
)
]
)
```
**JSON**（示例）
```
{
"braketSchemaHeader": {
"name": "braket.task_result.analog_hamiltonian_simulation_task_result",
"version": "1"
},
"taskMetadata": {
"braketSchemaHeader": {
"name": "braket.task_result.task_metadata",
"version": "1"
},
"id": "arn:aws:braket:us-east-1:123456789012:quantum-task/12345678-90ab-cdef-1234-567890abcdef",
"shots": 2,
"deviceId": "arn:aws:braket:us-east-1::device/qpu/quera/Aquila",
"createdAt": "2022-10-25T20:59:10.788Z",
"endedAt": "2022-10-25T21:00:58.218Z",
"status": "COMPLETED"
},
"measurements": [
{
"shotMetadata": {"shotStatus": "Success"},
"shotResult": {
"preSequence": [1, 1, 1, 1],
"postSequence": [0, 1, 1, 1]
}
},
{
"shotMetadata": {"shotStatus": "Success"},
"shotResult": {
"preSequence": [1, 1, 0, 1],
"postSequence": [1, 0, 0, 0]
}
}
],
"additionalMetadata": {
"action": {...}
"queraMetadata": {
"braketSchemaHeader": {
"name": "braket.task_result.quera_metadata",
"version": "1"
},
"numSuccessfulShots": 100
}
}
}
```
**主要字段**
| 任务结果字段 | 类型 | 描述 |
| --- | --- | --- |
| 测量 [] .shot Result.preSequence | List[int] | Pre-sequence 每次发射的测量位（每个原子位点一个）：如果位点为空，则为 0，如果位点已填满，则为 1，在运行量子进化的脉冲序列之前测量 |
| 测量 [] .shot Result.postSequence | List[int] | Post-sequence 每次射击的测量位：如果原子处于里德伯格状态或位点为空，则为 0；如果原子处于基态，则为 1，在运行量子进化的脉冲序列末尾测量 |
**元数据字段**
| 任务结果字段 | 类型 | 描述 |
| --- | --- | --- |
| 支架 SchemaHeader.name | str | 架构名称；必须是“braket.task\_result.analog\_hamiltonian\_simulation\_task\_result.result” |
| 支架 SchemaHeader.version | str | 架构版本 |
| 任务 Metadata.braketSchemaHeader.name | str | 架构名称；必须是“braket.task\_result.task\_metadata” |
| 任务 Metadata.braketSchemaHeader.version | str | 架构版本 |
| 任务 Metadata.id | str | 量子任务 ID。对于 AWS 量子任务，这是量子任务 ARN。 |
| 任务 Metadata.shots | int | 量子任务的拍摄次数 |
| 任务 Metadata.shots.deviceId | str | 运行量子任务的设备的 ID。对于 AWS 设备，这是设备 ARN。 |
| 任务 Metadata.shots.createdAt | str | 创建的时间戳；格式必须为 ISO-8601/RFC3339字符串格式 YYYY-MM-DDTHH:mm:ss.sssZ。默认值：无。 |
| 任务 Metadata.shots.endedAt | str | 量子任务结束的时间戳；格式必须为 ISO-8601/RFC3339 字符串格式 YYYY-MM-DDTHH:mm:ss.sssZ。默认值：无。 |
| 任务 Metadata.shots.status | str | 量子任务的状态（已创建、已排队、正在运行、已完成、失败）。默认值：无。 |
| 任务 Metadata.shots.failureReason | str | 量子任务失败的原因。默认值：无。 |
| 额外的 Metadata.action | braket.ir.ahs.program\_v1.Program | （请参阅 [Braket AHS 程序架构](#braket-quera-ahs-program-schema)部分） |
| 额外的 Metadata.action.braketSchemaHeader.queraMetadata.name | str | 架构名称；必须是“braket.task\_result.quera\_metadata” |
| 额外的 Metadata.action.braketSchemaHeader.queraMetadata.version | str | 架构版本 |
| 额外的 Metadata.action.numSuccessfulShots | int | 完全成功拍摄的次数；必须等于请求的拍摄次数 |
| 测量 [] .shot Metadata.shotStatus | int | 拍摄状态（成功、部分成功、失败）；必须为“成功” |
## QuEra 设备属性架构
**braket.device\_schema.quera.quera\_device\_capabilities\_v1。 QueraDeviceCapabilities**（示例）
```
QueraDeviceCapabilities(
service=DeviceServiceProperties(
braketSchemaHeader=BraketSchemaHeader(
name='braket.device_schema.device_service_properties',
version='1'
),
executionWindows=[
DeviceExecutionWindow(
executionDay=,
windowStartHour=datetime.time(1, 0),
windowEndHour=datetime.time(23, 59, 59)
),
DeviceExecutionWindow(
executionDay=,
windowStartHour=datetime.time(0, 0),
windowEndHour=datetime.time(12, 0)
),
DeviceExecutionWindow(
executionDay=,
windowStartHour=datetime.time(0, 0),
windowEndHour=datetime.time(12, 0)
),
DeviceExecutionWindow(
executionDay=,
windowStartHour=datetime.time(0, 0),
windowEndHour=datetime.time(23, 59, 59)
),
DeviceExecutionWindow(
executionDay=,
windowStartHour=datetime.time(0, 0),
windowEndHour=datetime.time(23, 59, 59)
),
DeviceExecutionWindow(
executionDay=,
windowStartHour=datetime.time(0, 0),
windowEndHour=datetime.time(12, 0)
)
],
shotsRange=(1, 1000),
deviceCost=DeviceCost(
price=0.01,
unit='shot'
),
deviceDocumentation=
DeviceDocumentation(
imageUrl='https://a.b.cdn.console.awsstatic.com/59534b58c709fc239521ef866db9ea3f1aba73ad3ebcf60c23914ad8c5c5c878/a6cfc6fca26cf1c2e1c6.png',
summary='Analog quantum processor based on neutral atom arrays',
externalDocumentationUrl='https://www.quera.com/aquila'
),
deviceLocation='Boston, USA',
updatedAt=datetime.datetime(2024, 1, 22, 12, 0, tzinfo=datetime.timezone.utc),
getTaskPollIntervalMillis=None
),
action={
: DeviceActionProperties(
version=['1'],
actionType=
)
},
deviceParameters={},
braketSchemaHeader=BraketSchemaHeader(
name='braket.device_schema.quera.quera_device_capabilities',
version='1'
),
paradigm=QueraAhsParadigmProperties(
...
# See https://github.com/amazon-braket/amazon-braket-schemas-python/blob/main/src/braket/device_schema/quera/quera_ahs_paradigm_properties_v1.py
...
)
)
```
**JSON**（示例）
```
{
"service": {
"braketSchemaHeader": {
"name": "braket.device_schema.device_service_properties",
"version": "1"
},
"executionWindows": [
{
"executionDay": "Monday",
"windowStartHour": "01:00:00",
"windowEndHour": "23:59:59"
},
{
"executionDay": "Tuesday",
"windowStartHour": "00:00:00",
"windowEndHour": "12:00:00"
},
{
"executionDay": "Wednesday",
"windowStartHour": "00:00:00",
"windowEndHour": "12:00:00"
},
{
"executionDay": "Friday",
"windowStartHour": "00:00:00",
"windowEndHour": "23:59:59"
},
{
"executionDay": "Saturday",
"windowStartHour": "00:00:00",
"windowEndHour": "23:59:59"
},
{
"executionDay": "Sunday",
"windowStartHour": "00:00:00",
"windowEndHour": "12:00:00"
}
],
"shotsRange": [
1,
1000
],
"deviceCost": {
"price": 0.01,
"unit": "shot"
},
"deviceDocumentation": {
"imageUrl": "https://a.b.cdn.console.awsstatic.com/59534b58c709fc239521ef866db9ea3f1aba73ad3ebcf60c23914ad8c5c5c878/a6cfc6fca26cf1c2e1c6.png",
"summary": "Analog quantum processor based on neutral atom arrays",
"externalDocumentationUrl": "https://www.quera.com/aquila"
},
"deviceLocation": "Boston, USA",
"updatedAt": "2024-01-22T12:00:00+00:00"
},
"action": {
"braket.ir.ahs.program": {
"version": [
"1"
],
"actionType": "braket.ir.ahs.program"
}
},
"deviceParameters": {},
"braketSchemaHeader": {
"name": "braket.device_schema.quera.quera_device_capabilities",
"version": "1"
},
"paradigm": {
...
# See Aquila device page > "Calibration" tab > "JSON" page
...
}
}
```
**服务属性字段**
| 服务属性字段 | 类型 | 描述 |
| --- | --- | --- |
| service.executionWindows[].executionDay | ExecutionDay | 执行窗口的天数；必须是 “每天”、“工作日”、“周末”、“星期一”、“星期二”、“星期三”、“星期四”、“星期五”、“星期六”或“星期日” |
| 服务执行Windows [] .window StartHour | datetime.time | 执行窗口开始时间的 UTC 24 小时格式 |
| 服务执行Windows [] .window EndHour | datetime.time | 执行窗口结束时间的 UTC 24 小时格式 |
| service.qpu\_Capabilities.service.shotsRange | Tuple[int, int] | 设备的最小和最大拍摄次数 |
| 服务.qpu\_capabilities.service.device Cost.price | 浮点数 | 设备价格（以美元计） |
| 服务.qpu\_capabilities.service.device Cost.unit | str | 计费单位，例如：“分钟”、“小时”、“拍摄”、“任务” |
**元数据字段**
| 元数据字段 | 类型 | 描述 |
| --- | --- | --- |
| action[].version | str | AHS 程序架构的版本 |
| action[].actionType | ActionType | AHS 程序架构名称；必须是“braket.ir.ahs.program” |
| 服务支架 SchemaHeader.name | str | 架构的名称；必须是“braket.device\_schema.device\_service\_properties” |
| 服务支架 SchemaHeader.version | str | 架构版本 |
| 服务。设备 Documentation.imageUrl | str | 设备图片的 URL |
| 服务。设备 Documentation.summary | str | 设备的简要描述 |
| 服务。设备 Documentation.externalDocumentationUrl | str | 外部文档 URL |
| service.deviceLocation | str | 设备的地理位置 |
| service.updatedAt | datetime | 上次更新设备属性的时间 |