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# Amazon Braket 上的量子任務範例
本節逐步解說執行範例量子任務的階段，從選取裝置到檢視結果。作為 Amazon Braket 的最佳實務，建議您先在模擬器上執行電路，例如 SV1。
**Topics**
+ [指定裝置](#braket-example-specify-device)
+ [提交範例量子任務](#braket-submit-example-task)
+ [提交參數化任務](#braket-submit-parametrized-task)
+ [指定 shots](#braket-shots)
+ [輪詢結果](#braket-polling-results)
+ [檢視範例結果](#braket-example-results)
## 指定裝置
首先，選取並指定量子任務的裝置。此範例示範如何選擇模擬器 SV1。
```
from braket.aws import AwsDevice
# Choose the on-demand simulator to run the circuit
device = AwsDevice("arn:aws:braket:::device/quantum-simulator/amazon/sv1")
```
您可以檢視此裝置的一些屬性，如下所示：
```
print(device.name)
for iter in device.properties.action['braket.ir.jaqcd.program']:
print(iter)
```
```
SV1
('version', ['1.0', '1.1'])
('actionType', 'braket.ir.jaqcd.program')
('supportedOperations', ['ccnot', 'cnot', 'cphaseshift', 'cphaseshift00', 'cphaseshift01', 'cphaseshift10', 'cswap', 'cy', 'cz', 'ecr', 'h', 'i', 'iswap', 'pswap', 'phaseshift', 'rx', 'ry', 'rz', 's', 'si', 'swap', 't', 'ti', 'unitary', 'v', 'vi', 'x', 'xx', 'xy', 'y', 'yy', 'z', 'zz'])
('supportedResultTypes', [ResultType(name='Sample', observables=['x', 'y', 'z', 'h', 'i', 'hermitian'], minShots=1, maxShots=100000), ResultType(name='Expectation', observables=['x', 'y', 'z', 'h', 'i', 'hermitian'], minShots=0, maxShots=100000), ResultType(name='Variance', observables=['x', 'y', 'z', 'h', 'i', 'hermitian'], minShots=0, maxShots=100000), ResultType(name='Probability', observables=None, minShots=1, maxShots=100000), ResultType(name='Amplitude', observables=None, minShots=0, maxShots=0)])
('disabledQubitRewiringSupported', None)
```
## 提交範例量子任務
提交範例量子任務以在隨需模擬器上執行。
```
from braket.circuits import Circuit, Observable
# Create a circuit with a result type
circ = Circuit().rx(0, 1).ry(1, 0.2).cnot(0, 2).variance(observable=Observable.Z(), target=0)
# Add another result type
circ.probability(target=[0, 2])
# Set up S3 bucket (where results are stored)
my_bucket = "amazon-braket-s3-demo-bucket" # The name of the bucket
my_prefix = "your-folder-name" # The name of the folder in the bucket
s3_location = (my_bucket, my_prefix)
# Submit the quantum task to run
my_task = device.run(circ, s3_location, shots=1000, poll_timeout_seconds=100, poll_interval_seconds=10)
# The positional argument for the S3 bucket is optional if you want to specify a bucket other than the default
# Get results of the quantum task
result = my_task.result()
```
`device.run()` 命令會透過 `CreateQuantumTask` API 建立量子任務。在短暫初始化時間之後，量子任務會排入佇列，直到容量存在以在裝置上執行量子任務為止。在此情況下，裝置為 SV1。裝置完成運算後，AmazonRaket 會將結果寫入通話中指定的 Amazon S3 位置。除了本機模擬器之外，所有裝置`s3_location`都需要位置引數。
**注意**
Braket 量子任務動作的大小限制為 3MB。
## 提交參數化任務
Amazon Braket 隨需和本機模擬器和 QPUs 也支援在提交任務時指定免費參數的值。您可以使用 `inputs`引數對 執行此操作`device.run()`，如下列範例所示。`inputs` 必須是字串浮點數對的字典，其中索引鍵是參數名稱。
參數編譯可以改善在某些 QPUs 上執行參數電路的效能。將參數電路做為量子任務提交至支援的 QPU 時，Raket 會編譯電路一次，並快取結果。後續參數更新不會重新編譯至相同電路，導致使用相同電路的任務執行時間更快。編譯電路時，Raket 會自動使用來自硬體供應商的更新校正資料，以確保最高品質的結果。
**注意**
除了脈衝層級程式Rigetti Computing之外， 的所有超執行、以閘道為基礎的 QPUs都支援參數編譯。
```
from braket.circuits import Circuit, FreeParameter, Observable
# Create the free parameters
alpha = FreeParameter('alpha')
beta = FreeParameter('beta')
# Create a circuit with a result type
circ = Circuit().rx(0, alpha).ry(1, alpha).cnot(0, 2).xx(0, 2, beta)
circ.variance(observable=Observable.Z(), target=0)
# Add another result type
circ.probability(target=[0, 2])
# Submit the quantum task to run
my_task = device.run(circ, inputs={'alpha': 0.1, 'beta': 0.2}, shots=100)
```
## 指定 shots
shots 引數是指所需的測量數量 shots。等模擬器SV1支援兩種模擬模式。
+ 對於 shots = 0，模擬器會執行確切的模擬，並傳回所有結果類型的 true 值。（不適用於 TN1。)
+ 對於 的非零值shots，來自輸出分佈的模擬器範例會模擬真實 QPUs的shot雜訊。QPU 裝置僅允許 shots > 0。
如需每個量子任務的最大射擊次數資訊，請參閱 [Braket Quotas](braket-quotas.md)。
## 輪詢結果
執行 時`my_task.result()`，軟體開發套件會使用您在量子任務建立時定義的參數開始輪詢結果：
+ `poll_timeout_seconds` 是在隨需模擬器和/或 QPU 裝置上執行量子任務時，輪詢量子任務逾時之前的秒數。預設值為 432，000 秒，即 5 天。
+ **注意：**對於 Rigetti和 等 QPU 裝置IonQ，建議您允許幾天的時間。如果您的輪詢逾時太短，則可能無法在輪詢時間內傳回結果。例如，當 QPU 無法使用時，會傳回本機逾時錯誤。
+ `poll_interval_seconds` 是輪詢量子任務的頻率。它會指定您在隨需模擬器和 QPU 裝置上執行量子任務時呼叫 Braket API以取得狀態的頻率。預設值為 1 秒。
此非同步執行有助於與非一律可用的 QPU 裝置互動。例如，裝置在一般維護時段期間可能無法使用。
傳回的結果包含與量子任務相關聯的一系列中繼資料。您可以使用下列命令來檢查測量結果：
```
print('Measurement results:\n', result.measurements)
print('Counts for collapsed states:\n', result.measurement_counts)
print('Probabilities for collapsed states:\n', result.measurement_probabilities)
```
```
Measurement results:
[[1 0 1]
[0 0 0]
[0 0 0]
...
[0 0 0]
[0 0 0]
[1 0 1]]
Counts for collapsed states:
Counter({'000': 766, '101': 220, '010': 11, '111': 3})
Probabilities for collapsed states:
{'101': 0.22, '000': 0.766, '010': 0.011, '111': 0.003}
```
## 檢視範例結果
由於您已指定 `ResultType`，因此您可以檢視傳回的結果。結果類型會以新增至電路的順序顯示。
```
print('Result types include:\n', result.result_types)
print('Variance=', result.values[0])
print('Probability=', result.values[1])
# Plot the result and do some analysis
import matplotlib.pyplot as plt
plt.bar(result.measurement_counts.keys(), result.measurement_counts.values())
plt.xlabel('bitstrings')
plt.ylabel('counts')
```
```
Result types include:
[ResultTypeValue(type=Variance(observable=['z'], targets=[0], type=), value=0.693084), ResultTypeValue(type=Probability(targets=[0, 2], type=), value=array([0.777, 0. , 0. , 0.223]))]
Variance= 0.693084
Probability= [0.777 0. 0. 0.223]
Text(0, 0.5, 'counts')
```
![\[長條圖顯示不同位元字串的計數數目，其中 "000" 的最高長條包含超過 700 個計數。\]](http://docs.aws.amazon.com/zh_tw/braket/latest/developerguide/images/demo-result.png)