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比较 Amazon Braket 模拟器
本节通过描述一些概念、限制和使用案例,帮助您选择最适合您的量子任务的 Amazon Braket 模拟器。
在本地模拟器和按需模拟器之间进行选择 (SV1,) DM1
本地模拟器的性能取决于托管本地环境的硬件,例如用于运行模拟器的 Braket 笔记本实例。 On-demand 模拟器在 AWS 云端运行,旨在超越典型的本地环境。 On-demand 模拟器针对较大的电路进行了优化,但是每个量子任务或批量子任务会增加一些延迟开销。如果涉及许多量子任务,这可能意味着需要权衡取舍。鉴于这些一般性能特征,以下指导可以帮助您选择如何运行模拟,包括带有噪声的模拟。
对于模拟:
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当使用量少于 18 个 qubits 时,请使用本地模拟器。
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当使用量为 18-24 个 qubits 时,请根据工作负载选择模拟器。
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当使用量超过 24 个 qubits 时,请使用按需模拟器。
对于噪声模拟:
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当使用量少于 9 个 qubits 时,请使用本地模拟器。
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当使用量为 9-12 个 qubits 时,请根据工作负载选择模拟器。
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当使用数超过 12 个 qubits 时,请使用 DM1。
什么是状态向量模拟器?
SV1 是一个通用状态向量模拟器。它存储着量子态的全波函数,并按顺序将门运算应用于该状态。它存储了所有可能性,即使是极不可能的也是如此。SV1 模拟器执行量子任务的运行时随着电路中门的数量而线性增加。
什么是密度矩阵模拟器?
DM1 用噪声模拟量子电路。它存储着系统的全密度矩阵,并按顺序应用电路的门和噪声运算。最终的密度矩阵包含有关电路运行后量子态的完整信息。运行时通常随操作数线性扩展,随 qubits 数呈指数级扩展。
最适合每个模拟器的问题类型
SV1 非常适合于主要依赖于具有一定数量的 qubits 和门的任何类别的问题。通常,所需时间会随着门数的增加而线性增长,而不取决于门的shots数量。
SV1 对于较大的 qubit 数字,可能会变慢,因为它实际上模拟了所有可能性,即使是极不可能的情况下也是如此。它无法确定可能出现哪些结果。因此,要进行 30-qubit 评估,SV1 必须计算 2^30 个配置。受内存和存储限制,Amazon Braket SV1 模拟器的限值为 34 个 qubits,是一个实际限制。您可以这样想:每当您向 qubit 中添加一个 SV1 时,问题就会变得困难一倍。
DM1最适合仿真带噪声的电路。DM1在需要研究噪声对电路的影响或算法需要密度矩阵运算时使用。运行时间随操作数线性扩展,但随操作数呈指数级缩放qubits,限制DM1为最多 17 个电路。qubits
并发
所有 Braket 模拟器都能使您同时运行多个回路。并发限制因模拟器和区域而异。有关并发限制的更多信息,请参阅配额页面。