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# 使用 QuEra Aquila 提交類比程式
此頁面提供 Aquila機器功能的完整文件QuEra。此處涵蓋的詳細資訊如下：
1. 模擬的參數化 Hamiltonian Aquila
1. AHS 程式參數
1. AHS 結果內容
1. Aquila 功能參數
**Topics**
+ [漢密爾頓文](#braket-quera-aquila-device-hamiltonian)
+ [Braket AHS 程式結構描述](#braket-quera-ahs-program-schema)
+ [Braket AHS 任務結果結構描述](#braket-quera-ahs-task-result-schema)
+ [QuEra 裝置屬性結構描述](#braket-quera-device-properties-schema)
## 漢密爾頓文
來自 的Aquila機器原生QuEra模擬下列 （時間相依） 漢密爾頓文：
![\[具有代表系統 Hamiltonian 的加總的數學方程式，涉及驅動、局部位移和點間耦合詞彙。\]](http://docs.aws.amazon.com/zh_tw/braket/latest/developerguide/images/TimeDependentDrivingHamiltonian.png)
**注意**
存取本機微調是一種[實驗性功能](https://docs.aws.amazon.com/braket/latest/developerguide/braket-experimental-capabilities.html)，可透過 Braket Direct 請求取得。
where
+ Hdrive,k(t)=( 1/2 JPEG(t)eiφ(t)S−,k\$1 1/2 JPEG(t)e−iφ(t) S\$1,k) \$1 (−globalΔ(t)nk)，
+ DLR(t) 是時間相依的全域駕駛振幅 （也稱為 Rabi 頻率），單位為 (rad / s)
+ φ(t) 是時間相依的全域階段，以弧度為單位
+ S−,k 和 \$1,kSare 是 atom k 的旋轉降低和提升運算子 （以 \$1↓⟩=\$1g⟩、 \$1↑⟩=\$1r⟩ 為基礎，它們是 S−=\$1g⟩⟨r\$1、S\$1=(S−)†=\$1r⟩⟨g\$1)
+ globalΔ(t) 是時間相依的全域調整
+ nk 是 atom k 之 Rydberg 狀態的投影運算子 （即 n=\$1r⟩⟨r\$1)
+ Hlocal detuning,k(t)=-localΔ(t)h knk
+ localΔ(t) 是本機頻率轉移的時間相依因素，單位為 (rad/s)
+ hk 是網站相依因素，介於 0.0 和 1.0 之間的無維度數字
+ Vvdw,k,l=C6/(dk,l)6nknl，
+ 6Cis van der Waals 係數，單位為 (rad / s) \$1 (m)^6
+ dk,l 是 atom k 和 l 之間的歐幾里得距離，以公尺為單位。
使用者可以透過 Braket AHS 程式結構描述控制下列參數。
+ 2-d 原子排列 （每個 k 的 x k和k座標，以 um 為單位），以 k，l=1，2，...N 控制成對原子距離 dk,l
+ 以 (rad / s) 為單位的時間相依性、全域 Rabi 頻率
+ φ(t)，時間相依的全域階段，單位為 (rad)
+ globalΔ(t)，時間相依性、全域調整，單位為 (rad/s)
+ localΔ(t)，局部偏轉幅度的時間相依性 （全域） 因素，單位為 (rad / s)
+ hk，局部調整幅度的 （靜態） 網站相依因素，介於 0.0 和 1.0 之間的無維度數字
**注意**
使用者無法控制涉及的關卡 （即 S−、S\$1、n 運算子是固定的） 或 Rydberg-Rydberg 互動係數 (C) 的強度6。
## Braket AHS 程式結構描述
**braket.ir.ahs.program\$1v1.Program 物件** （範例）
**注意**
如果您的帳戶未啟用[本機調整](https://docs.aws.amazon.com/braket/latest/developerguide/braket-experimental-capabilities.html#braket-access-local-detuning)功能，`localDetuning=[]`請在下列範例中使用 。
```
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** （範例）
**注意**
如果您的帳戶未啟用[本機調整](https://docs.aws.amazon.com/braket/latest/developerguide/braket-experimental-capabilities.html#braket-access-local-detuning)功能，`"localDetuning": []`請在下列範例中使用 。
```
{
"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]
}
}
]
}
}
```
**主要欄位**
| 程式欄位 | type | description |
| --- | --- | --- |
| setup.ahs\$1register.sites | List【List【Decimal】】 | 鑷子捕捉原子的 2-d 座標清單 |
| setup.ahs\$1register.filling | List【int】 | 使用 1 標記佔用陷阱站點的原子，使用 0 標記空站點 |
| hamiltonian.drivingFields【】.amplitude.time\$1series.times | List【Decimal】 | 驅動振幅的時間點，Omega(t) |
| hamiltonian.drivingFields【】.amplitude.time\$1series.values | List【Decimal】 | 驅動振幅的值，Omega(t) |
| hamiltonian.drivingFields【】.amplitude.pattern | str | 驅動振幅的空間模式，Omega(t)；必須是 'uniform' |
| hamiltonian.drivingFields【】.phase.time\$1series.times | List【Decimal】 | 駕駛階段的時間點，phi(t) |
| hamiltonian.drivingFields【】.phase.time\$1series.values | List【Decimal】 | 駕駛階段的值，phi(t) |
| hamiltonian.drivingFields【】.phase.pattern | str | 駕駛階段的空間模式，phi(t)；必須是 'uniform' |
| hamiltonian.drivingFields【】.detuning.time\$1series.times | List【Decimal】 | 駕駛轉向的時間點，Delta\$1global(t) |
| hamiltonian.drivingFields【】.detuning.time\$1series.values | List【Decimal】 | 驅動調校的值，Delta\$1global(t) |
| hamiltonian.drivingFields【】.detuning.pattern | str | 驅動調校的空間模式，Delta\$1global(t)；必須是 'uniform' |
| hamiltonian.localDetuning【】.magnitude.time\$1series.times | List【Decimal】 | Delta\$1local(t) 本機調整幅度的時間相依因素時間點 |
| hamiltonian.localDetuning【】.magnitude.time\$1series.values | List【Decimal】 | Delta\$1local(t) 本機調整幅度的時間相依因素值 |
| hamiltonian.localDetuning【】.magnitude.pattern | List【Decimal】 | 本機調整幅度的網站相依因素，h\$1k （值對應於 setup.ahs\$1register.sites 中的網站） |
**中繼資料欄位**
| 程式欄位 | type | description |
| --- | --- | --- |
| braketSchemaHeader.name | str | 結構描述的名稱；必須是 'braket.ir.ahs.program' |
| braketSchemaHeader.version | str | 結構描述的版本 |
## Braket AHS 任務結果結構描述
**braket.tasks.analog\$1hamiltonian\$1simulation\$1quantum\$1task\$1result.AnalogHamiltonianSimulationQuantumTaskResult** （範例）
```
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** （範例）
```
{
"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
}
}
}
```
**主要欄位**
| 任務結果欄位 | type | description |
| --- | --- | --- |
| measurements【】.shotResult.preSequence | List【int】 | 每個鏡頭的序列前測量位元 （每個原子站點一個）：如果站點為空，則 0；如果站點已填滿，則 1；在執行量子演進的脈衝序列之前測量 |
| measurements【】.shotResult.postSequence | List【int】 | 每個鏡頭的序列後測量位元：如果原子處於 Rydberg 狀態或位置為空，則為 0；如果原子處於接地狀態，則為 1，在執行量子演進的脈衝序列結束時測量 |
**中繼資料欄位**
| 任務結果欄位 | type | description |
| --- | --- | --- |
| braketSchemaHeader.name | str | 結構描述的名稱；必須是 'braket.task\$1result.analog\$1hamiltonian\$1simulation\$1task\$1result' |
| braketSchemaHeader.version | str | 結構描述的版本 |
| taskMetadata.braketSchemaHeader.name | str | 結構描述的名稱；必須是 ‘braket.task\$1result.task\$1metadata' |
| taskMetadata.braketSchemaHeader.version | str | 結構描述的版本 |
| taskMetadata.id | str | 量子任務的 ID。對於 AWS 量子任務，這是量子任務 ARN。 |
| taskMetadata.shots | int | 量子任務的鏡頭數量 |
| taskMetadata.shots.deviceId | str | 量子任務執行所在的裝置 ID。對於 AWS 裝置，這是裝置 ARN。 |
| taskMetadata.shots.createdAt | str | 建立的時間戳記；格式必須是 ISO-8601/RFC3339 字串格式 YYYY-MM-DDTHH：mm：ss.sssZ。預設為無。 |
| taskMetadata.shots.endedAt | str | 量子任務結束時的時間戳記；格式必須是 ISO-8601/RFC3339 字串格式 YYYY-MM-DDTHH：mm：ss.sssZ。預設為無。 |
| taskMetadata.shots.status | str | 量子任務的狀態 (CREATED、QUEUED、RUNNING、COMPLETED、FAILED)。預設為無。 |
| taskMetadata.shots.failureReason | str | 量子任務的失敗原因。預設為無。 |
| additionalMetadata.action | braket.ir.ahs.program\$1v1.Program | （請參閱 [Braket AHS 程式結構描述](#braket-quera-ahs-program-schema)一節） |
| additionalMetadata.action.braketSchemaHeader.queraMetadata.name | str | 結構描述的名稱；必須是 'braket.task\$1result.quera\$1metadata' |
| additionalMetadata.action.braketSchemaHeader.queraMetadata.version | str | 結構描述的版本 |
| additionalMetadata.action.numSuccessfulShots | int | 完全成功的鏡頭數量；必須等於請求的鏡頭數量 |
| measurements【】.shotMetadata.shotStatus | int | 鏡頭狀態 （成功、部分成功、失敗）；必須為「成功」 |
## QuEra 裝置屬性結構描述
**braket.device\$1schema.quera.quera\$1device\$1capabilities\$1v1.QueraDeviceCapabilities** （範例）
```
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** （範例）
```
{
"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
...
}
}
```
**服務屬性欄位**
| 服務屬性欄位 | type | description |
| --- | --- | --- |
| service.executionWindows【】.executionDay | ExecutionDay | 執行時段的天數；必須是「每天」、「工作日」、「週末」、「星期一」、「星期二」、「星期三」、星期四」、「星期五」、「星期六」或「星期日」 |
| service.executionWindows【】.windowStartHour | datetime.time | 執行時段開始時的 UTC 24 小時格式 |
| service.executionWindows【】.windowEndHour | datetime.time | 執行時段結束時的 UTC 24 小時格式 |
| service.qpu\$1capabilities.service.shotsRange | Tuple【int， int】 | 裝置的鏡頭數量下限和上限 |
| service.qpu\$1capabilities.service.deviceCost.price | float | 以美元為單位的裝置價格 |
| service.qpu\$1capabilities.service.deviceCost.unit | str | 收取價格的單位，例如：'minute'、'hour'、'shot'、'task' |
**中繼資料欄位**
| 中繼資料欄位 | type | description |
| --- | --- | --- |
| action【】.version | str | AHS 程式結構描述的版本 |
| action【】.actionType | ActionType | AHS 程式結構描述名稱；必須是 'braket.ir.ahs.program' |
| service.braketSchemaHeader.name | str | 結構描述的名稱；必須是 'braket.device\$1schema.device\$1service\$1properties' |
| service.braketSchemaHeader.version | str | 結構描述的版本 |
| service.deviceDocumentation.imageUrl | str | 裝置映像的 URL |
| service.deviceDocumentation.summary | str | 裝置上的簡短描述 |
| service.deviceDocumentation.externalDocumentationUrl | str | 外部文件 URL |
| service.deviceLocation | str | 裝置所在的地理位置 |
| service.updatedAt | datetime | 上次更新裝置屬性的時間 |