Побудуй шаблон функції Qiskit для симуляції гамільтоніана
Цей шаблон інкапсулює робочий процес симуляції часової еволюції початкового стану відносно визначеного користувачем спін-гамільтоніана та повертає набір вказаних значень математичного сподівання за допомогою надбудови Qiskit AQC-Tensor.
Цей шаблон структурований як Qiskit-патерн із такими кроками:
1. Збір вхідних даних і відображення задачі
Цей розділ приймає на вхід гамільтоніан для симуляції, початковий стан у вигляді QuantumCircuit, набір спостережуваних для оцінки значень математичного сподівання та специфікацію параметрів для AQC addon. На цьому кроці перевіряється наявність усіх необхідних вхідних даних і правильність їхнього формату.
Вхідні аргументи потім використовуються для побудови відповідних квантових схем і операторів для робочого процесу. Створюється цільова схема, і за допомогою AQC addon знаходиться представлення цієї схеми у вигляді матричного добутку станів. Після цього генерується та оптимізується схема анзацу за допомогою методів тензорних мереж, що дає фінальну схему, яка виконує решту часової еволюції.
2. Підготовка згенерованих схем до виконання
Згенеровані схеми AQC addon потім транспілюються для виконання на обраному бекенді. Створюється екземпляр EstimatorV2 із набором параметрів пом'якшення помилок за замовчуванням для керування виконанням схеми.
3. Виконання
Нарешті, схема анзацу транспілюється та виконується на QPU, збираючи оцінки для всіх вказаних значень математичног о сподівання, які повертаються у серіалізованому форматі для доступу користувача.
Написати шаблон функції
Спочатку напиши шаблон функції для симуляції гамільтоніана, що використовує AQC-Tensor Qiskit addon для відображення опису задачі на схему зменшеної глибини для виконання на апаратному забезпеченні.
Якщо ти завантажиш цю сторінку і переглянеш її локально в редакторі ноутбуків, то побачиш, що деякі клітинки коду містять магічну команду %%writefile. Ця магічна команда зберігає код у ./source_files/template_hamiltonian_simulation.py — це шаблон функції, який можна завантажити та запустити віддалено за допомогою Qiskit Serverless.
# Added by doQumentation — required packages for this notebook
!pip install -q mergedeep numpy qiskit qiskit-addon-aqc-tensor qiskit-addon-utils qiskit-ibm-catalog qiskit-ibm-runtime qiskit-serverless quimb scipy
# This cell is hidden from users, it just creates a new folder
from pathlib import Path
Path("./source_files").mkdir(exist_ok=True)
Збір і валідація вхідних даних
Почни зі збору вхідних даних для шаблону. Цей приклад має предметно-специфічні вхідні дані, що стосуються симуляції гамільтоніана (наприклад, сам гамільтоніан та спостережувана величина), і параметри, пов'язані з можливостями (наприклад, наскільки потрібно стискати початкові шари схеми Троттера за допомогою AQC-Tensor, або розширені параметри для тонкого налаштування придушення та пом'якшення помилок поза стандартними значеннями цього прикладу).
%%writefile ./source_files/template_hamiltonian_simulation.py
from qiskit import QuantumCircuit
from qiskit_serverless import get_arguments, save_result
# Extract parameters from arguments
#
# Do this at the top of the program so it fails early if any required arguments are missing or invalid.
arguments = get_arguments()
dry_run = arguments.get("dry_run", False)
backend_name = arguments["backend_name"]
aqc_evolution_time = arguments["aqc_evolution_time"]
aqc_ansatz_num_trotter_steps = arguments["aqc_ansatz_num_trotter_steps"]
aqc_target_num_trotter_steps = arguments["aqc_target_num_trotter_steps"]
remainder_evolution_time = arguments["remainder_evolution_time"]
remainder_num_trotter_steps = arguments["remainder_num_trotter_steps"]
# Stop if this fidelity is achieved
aqc_stopping_fidelity = arguments.get("aqc_stopping_fidelity", 1.0)
# Stop after this number of iterations, even if stopping fidelity is not achieved
aqc_max_iterations = arguments.get("aqc_max_iterations", 500)
hamiltonian = arguments["hamiltonian"]
observable = arguments["observable"]
initial_state = arguments.get("initial_state", QuantumCircuit(hamiltonian.num_qubits))
Writing ./source_files/template_hamiltonian_simulation.py
%%writefile --append ./source_files/template_hamiltonian_simulation.py
import numpy as np
import json
from mergedeep import merge
# Configure `EstimatorOptions`, to control the parameters of the hardware experiment
#
# Set default options
estimator_default_options = {
"resilience": {
"measure_mitigation": True,
"zne_mitigation": True,
"zne": {
"amplifier": "gate_folding",
"noise_factors": [1, 2, 3],
"extrapolated_noise_factors": list(np.linspace(0, 3, 31)),
"extrapolator": ["exponential", "linear", "fallback"],
},
"measure_noise_learning": {
"num_randomizations": 512,
"shots_per_randomization": 512,
},
},
"twirling": {
"enable_gates": True,
"enable_measure": True,
"num_randomizations": 300,
"shots_per_randomization": 100,
"strategy": "active",
},
}
# Merge with user-provided options
estimator_options = merge(
arguments.get("estimator_options", {}), estimator_default_options
)
Appending to ./source_files/template_hamiltonian_simulation.py
Коли шаблон функції виконується, корисно виводити інформацію в логи за допомогою операторів print, щоб краще відстежувати прогрес робочого навантаження. Нижче наведено простий приклад виведення estimator_options, щоб зберегти запис про фактично використані параметри Estimator. Упродовж усієї програми є ще багато подібних прикладів для відстеження прогресу під час виконання, включно зі значенням цільової функції під час ітераційної частини AQC-Tensor та глибиною двокубітних вентилів фінальної схеми в наборі інструкцій архітектури (ISA), призначеної для виконання на апаратному забезпеченні.
%%writefile --append ./source_files/template_hamiltonian_simulation.py
print("estimator_options =", json.dumps(estimator_options, indent=4))
Appending to ./source_files/template_hamiltonian_simulation.py
Валідація вхідних даних
Важливий аспект забезпечення багаторазового використання шаблону для різних вхідних даних — це їхня валідація. Наступний код є прикладом перевірки того, що порогова точність під час AQC-Tensor вказана правильно, а якщо ні — повертається інформативне повідомлення про помилку з поясненням, як її виправити.
%%writefile --append ./source_files/template_hamiltonian_simulation.py
# Perform parameter validation
if not 0.0 < aqc_stopping_fidelity <= 1.0:
raise ValueError(
f"Invalid stopping fidelity: {aqc_stopping_fidelity}. It must be a positive float no greater than 1."
)
Appending to ./source_files/template_hamiltonian_simulation.py
Підготовка вихідних даних функції
Спочатку підготуй словник для зберігання всіх вихідних даних шаблону функції. Ключі будуть додаватися до цього словника впродовж усього робочого процесу, і він повертається наприкінці програми.
%%writefile --append ./source_files/template_hamiltonian_simulation.py
output = {}
Appending to ./source_files/template_hamiltonian_simulation.py
Відображення задачі та попередня обробка схеми за допомогою AQC
Оптимізація AQC-Tensor відбувається на кроці 1 Qiskit-патерну. Спочатку будується цільовий стан. У цьому прикладі він будується з цільової схеми, яка еволюціонує той самий гамільтоніан протягом того самого проміжку часу, що й частина AQC. Потім з еквівалентної схеми з меншою кількістю к років Троттера генерується анзац. В основній частині алгоритму AQC цей анзац ітераційно наближається до цільового стану. Нарешті, результат поєднується з рештою кроків Троттера, необхідних для досягнення бажаного часу еволюції.
Зверни увагу на додаткові приклади логування, включені в наступний код.
%%writefile --append ./source_files/template_hamiltonian_simulation.py
import os
os.environ["NUMBA_CACHE_DIR"] = "/data"
import datetime
import quimb.tensor
from scipy.optimize import OptimizeResult, minimize
from qiskit.synthesis import SuzukiTrotter
from qiskit_addon_utils.problem_generators import generate_time_evolution_circuit
from qiskit_addon_aqc_tensor.ansatz_generation import (
generate_ansatz_from_circuit,
AnsatzBlock,
)
from qiskit_addon_aqc_tensor.simulation import (
tensornetwork_from_circuit,
compute_overlap,
)
from qiskit_addon_aqc_tensor.simulation.quimb import QuimbSimulator
from qiskit_addon_aqc_tensor.objective import OneMinusFidelity
print("Hamiltonian:", hamiltonian)
print("Observable:", observable)
simulator_settings = QuimbSimulator(quimb.tensor.CircuitMPS, autodiff_backend="jax")
# Construct the AQC target circuit
aqc_target_circuit = initial_state.copy()
if aqc_evolution_time:
aqc_target_circuit.compose(
generate_time_evolution_circuit(
hamiltonian,
synthesis=SuzukiTrotter(reps=aqc_target_num_trotter_steps),
time=aqc_evolution_time,
),
inplace=True,
)
# Construct matrix-product state representation of the AQC target state
aqc_target_mps = tensornetwork_from_circuit(aqc_target_circuit, simulator_settings)
print("Target MPS maximum bond dimension:", aqc_target_mps.psi.max_bond())
output["target_bond_dimension"] = aqc_target_mps.psi.max_bond()
# Generate an ansatz and initial parameters from a Trotter circuit with fewer steps
aqc_good_circuit = initial_state.copy()
if aqc_evolution_time:
aqc_good_circuit.compose(
generate_time_evolution_circuit(
hamiltonian,
synthesis=SuzukiTrotter(reps=aqc_ansatz_num_trotter_steps),
time=aqc_evolution_time,
),
inplace=True,
)
aqc_ansatz, aqc_initial_parameters = generate_ansatz_from_circuit(aqc_good_circuit)
print("Number of AQC parameters:", len(aqc_initial_parameters))
output["num_aqc_parameters"] = len(aqc_initial_parameters)
# Calculate the fidelity of ansatz circuit vs. the target state, before optimization
good_mps = tensornetwork_from_circuit(aqc_good_circuit, simulator_settings)
starting_fidelity = abs(compute_overlap(good_mps, aqc_target_mps)) ** 2
print("Starting fidelity of AQC portion:", starting_fidelity)
output["aqc_starting_fidelity"] = starting_fidelity
# Optimize the ansatz parameters by using MPS calculations
def callback(intermediate_result: OptimizeResult):
fidelity = 1 - intermediate_result.fun
print(f"{datetime.datetime.now()} Intermediate result: Fidelity {fidelity:.8f}")
if intermediate_result.fun < stopping_point:
raise StopIteration
objective = OneMinusFidelity(aqc_target_mps, aqc_ansatz, simulator_settings)
stopping_point = 1.0 - aqc_stopping_fidelity
result = minimize(
objective,
aqc_initial_parameters,
method="L-BFGS-B",
jac=True,
options={"maxiter": aqc_max_iterations},
callback=callback,
)
if result.status not in (
0,
1,
99,
): # 0 => success; 1 => max iterations reached; 99 => early termination via StopIteration
raise RuntimeError(
f"Optimization failed: {result.message} (status={result.status})"
)
print(f"Done after {result.nit} iterations.")
output["num_iterations"] = result.nit
aqc_final_parameters = result.x
output["aqc_final_parameters"] = list(aqc_final_parameters)
# Construct an optimized circuit for initial portion of time evolution
aqc_final_circuit = aqc_ansatz.assign_parameters(aqc_final_parameters)
# Calculate fidelity after optimization
aqc_final_mps = tensornetwork_from_circuit(aqc_final_circuit, simulator_settings)
aqc_fidelity = abs(compute_overlap(aqc_final_mps, aqc_target_mps)) ** 2
print("Fidelity of AQC portion:", aqc_fidelity)
output["aqc_fidelity"] = aqc_fidelity
# Construct final circuit, with remainder of time evolution
final_circuit = aqc_final_circuit.copy()
if remainder_evolution_time:
remainder_circuit = generate_time_evolution_circuit(
hamiltonian,
synthesis=SuzukiTrotter(reps=remainder_num_trotter_steps),
time=remainder_evolution_time,
)
final_circuit.compose(remainder_circuit, inplace=True)
Appending to ./source_files/template_hamiltonian_simulation.py
Оптимізація фінальної схеми для виконання
Після частини AQC робочого процесу final_circuit транс пілюється для апаратного забезпечення як зазвичай.
%%writefile --append ./source_files/template_hamiltonian_simulation.py
from qiskit_ibm_runtime import QiskitRuntimeService
from qiskit.transpiler import generate_preset_pass_manager
service = QiskitRuntimeService()
backend = service.backend(backend_name)
# Transpile PUBs (circuits and observables) to match ISA
pass_manager = generate_preset_pass_manager(backend=backend, optimization_level=3)
isa_circuit = pass_manager.run(final_circuit)
isa_observable = observable.apply_layout(isa_circuit.layout)
isa_2qubit_depth = isa_circuit.depth(lambda x: x.operation.num_qubits == 2)
print("ISA circuit two-qubit depth:", isa_2qubit_depth)
output["twoqubit_depth"] = isa_2qubit_depth
Appending to ./source_files/template_hamiltonian_simulation.py
Ранній вихід у режимі пробного запуску
Якщо вибрано режим пробного запуску, програма зупиняється перед виконанням на апаратному забезпеченні. Це може бути корисно, наприклад, якщо ти спочатку хочеш перевірити глибину двокубітних вентилів схеми ISA перед тим, як вирішити виконувати на апаратному забезпеченні.
%%writefile --append ./source_files/template_hamiltonian_simulation.py
# Exit now if dry run; don't execute on hardware
if dry_run:
import sys
print("Exiting before hardware execution since `dry_run` is True.")
save_result(output)
sys.exit(0)
Appending to ./source_files/template_hamiltonian_simulation.py
Виконання схеми на апаратному забезпеченні
%%writefile --append ./source_files/template_hamiltonian_simulation.py
# ## Step 3: Execute quantum experiments on backend
from qiskit_ibm_runtime import EstimatorV2 as Estimator
estimator = Estimator(backend, options=estimator_options)
# Submit the underlying Estimator job. Note that this is not the
# actual function job.
job = estimator.run([(isa_circuit, isa_observable)])
print("Job ID:", job.job_id())
output["job_id"] = job.job_id()
# Wait until job is complete
hw_results = job.result()
hw_results_dicts = [pub_result.data.__dict__ for pub_result in hw_results]
# Save hardware results to serverless output dictionary
output["hw_results"] = hw_results_dicts
# Reorganize expectation values
hw_expvals = [pub_result_data["evs"].tolist() for pub_result_data in hw_results_dicts]
# Save expectation values to Qiskit Serverless
print("Hardware expectation values", hw_expvals)
output["hw_expvals"] = hw_expvals[0]
Appending to ./source_files/template_hamiltonian_simulation.py
Збереження вихідних даних
Цей шаблон функції повертає відповідні предметно-специфічні результати для цього робочого процесу симуляції гамільтоніана (значення математичного сподівання) на додаток до ва жливих метаданих, згенерованих у процесі.
%%writefile --append ./source_files/template_hamiltonian_simulation.py
save_result(output)
Appending to ./source_files/template_hamiltonian_simulation.py
Розгортання функції на IBM Quantum Platform
У попередньому розділі було створено програму для віддаленого виконання. Код у цьому розділі завантажує цю програму до Qiskit Serverless.
Використай qiskit-ibm-catalog, щоб автентифікуватися в QiskitServerless за допомогою свого API-ключа, який можна знайти на панелі IBM Quantum Platform, і завантажити програму.
Ти можеш необов'язково використовувати save_account(), щоб зберегти свої облікові дані (див. посібник Налаштування акаунта IBM Cloud). Зверни увагу, що це записує твої облікові дані до того самого файлу, що і QiskitRuntimeService.save_account().
from qiskit_ibm_catalog import QiskitServerless, QiskitFunction
# Authenticate to the remote cluster and submit the pattern for remote execution
serverless = QiskitServerless()
Ця програма має власні залежності pip. Додай їх до масиву dependencies під час створення екземпляра QiskitFunction:
template = QiskitFunction(
title="template_hamiltonian_simulation",
entrypoint="template_hamiltonian_simulation.py",
working_dir="./source_files/",
dependencies=[
"qiskit-addon-utils~=0.1.0",
"qiskit-addon-aqc-tensor[quimb-jax]~=0.1.2",
"mergedeep==1.3.4",
],
)
serverless.upload(template)
QiskitFunction(template_hamiltonian_simulation)
Нарешті, щоб перевірити успішне завантаження програми, використай serverless.list():
serverless.list()
QiskitFunction(template_hamiltonian_simulation),
Віддалений запуск шаблону функції
Шаблон функції завантажено, тому тепер ти можеш запустити його віддалено за допомогою Qiskit Serverless. Спочатку завантаж шаблон за іменем:
template = serverless.load("template_hamiltonian_simulation")
Далі запусти шаблон із вхідними даними предметного рівня для симуляції гамільтоніана. У цьому прикладі задано модель XXZ на 50 кубітах із випадковими зв'язками, а також початковий стан та спостережувана величина.
from itertools import chain
import numpy as np
from qiskit.quantum_info import SparsePauliOp
L = 50
# Generate the edge list for this spin-chain
edges = [(i, i + 1) for i in range(L - 1)]
# Generate an edge-coloring so we can make hw-efficient circuits
edges = edges[::2] + edges[1::2]
# Generate random coefficients for our XXZ Hamiltonian
np.random.seed(0)
Js = np.random.rand(L - 1) + 0.5 * np.ones(L - 1)
hamiltonian = SparsePauliOp.from_sparse_list(
chain.from_iterable(
[
[
("XX", (i, j), Js[i] / 2),
("YY", (i, j), Js[i] / 2),
("ZZ", (i, j), Js[i]),
]
for i, j in edges
]
),
num_qubits=L,
)
observable = SparsePauliOp.from_sparse_list(
[("ZZ", (L // 2 - 1, L // 2), 1.0)], num_qubits=L
)
from qiskit import QuantumCircuit
initial_state = QuantumCircuit(L)
for i in range(L):
if i % 2:
initial_state.x(i)
job = template.run(
dry_run=True,
initial_state=initial_state,
hamiltonian=hamiltonian,
observable=observable,
backend_name="ibm_fez",
estimator_options={},
aqc_evolution_time=0.2,
aqc_ansatz_num_trotter_steps=1,
aqc_target_num_trotter_steps=32,
remainder_evolution_time=0.2,
remainder_num_trotter_steps=4,
aqc_max_iterations=300,
)
print(job.job_id)
853b0edb-d63f-4629-be71-398b6dcf33cb
Перевір статус завдання:
job.status()
'QUEUED'
Після того як завдання запущено, ти можеш отримати журнали, створені виведенням print(). Вони можуть надати корисну інформацію про хід виконання робочого процесу симуляції гамільтоніана. Наприклад, значення цільової функції під час ітераційного компонента AQC або глибину двокубітних вентилів фінальної ISA-схеми, призначеної для виконання на залізі.
print(job.logs())
No logs yet.
Заблокуй решту програми до отримання результату. Після завершення завдання ти можеш отримати результати. Вони включають вивід предметного рівня симуляції гамільтоніана (очікуване значення) і корисні метадані.
result = job.result()
del result[
"aqc_final_parameters"
] # the list is too long to conveniently display here
result
{'target_bond_dimension': 5,
'num_aqc_parameters': 816,
'aqc_starting_fidelity': 0.9914382555614002,
'num_iterations': 72,
'aqc_fidelity': 0.9998108844412502,
'twoqubit_depth': 33}
Після завершення завдання буде доступний повний вивід журналу.
print(job.logs())
2024-12-17 14:50:15,580 INFO job_manager.py:531 -- Runtime env is setting up.
estimator_options = {
"resilience": {
"measure_mitigation": true,
"zne_mitigation": true,
"zne": {
"amplifier": "gate_folding",
"noise_factors": [
1,
2,
3
],
"extrapolated_noise_factors": [
0.0,
0.1,
0.2,
0.30000000000000004,
0.4,
0.5,
0.6000000000000001,
0.7000000000000001,
0.8,
0.9,
1.0,
1.1,
1.2000000000000002,
1.3,
1.4000000000000001,
1.5,
1.6,
1.7000000000000002,
1.8,
1.9000000000000001,
2.0,
2.1,
2.2,
2.3000000000000003,
2.4000000000000004,
2.5,
2.6,
2.7,
2.8000000000000003,
2.9000000000000004,
3.0
],
"extrapolator": [
"exponential",
"linear",
"fallback"
]
},
"measure_noise_learning": {
"num_randomizations": 512,
"shots_per_randomization": 512
}
},
"twirling": {
"enable_gates": true,
"enable_measure": true,
"num_randomizations": 300,
"shots_per_randomization": 100,
"strategy": "active"
}
}
Hamiltonian: SparsePauliOp(['IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXX', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYY', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZ', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'XXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'YYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'ZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXI', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYI', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZI', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IXXIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IYYIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII', 'IZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII'],
coeffs=[0.52440675+0.j, 0.52440675+0.j, 1.0488135 +0.j, 0.55138169+0.j,
0.55138169+0.j, 1.10276338+0.j, 0.4618274 +0.j, 0.4618274 +0.j,
0.9236548 +0.j, 0.46879361+0.j, 0.46879361+0.j, 0.93758721+0.j,
0.73183138+0.j, 0.73183138+0.j, 1.46366276+0.j, 0.64586252+0.j,
0.64586252+0.j, 1.29172504+0.j, 0.53402228+0.j, 0.53402228+0.j,
1.06804456+0.j, 0.28551803+0.j, 0.28551803+0.j, 0.57103606+0.j,
0.2601092 +0.j, 0.2601092 +0.j, 0.5202184 +0.j, 0.63907838+0.j,
0.63907838+0.j, 1.27815675+0.j, 0.73930917+0.j, 0.73930917+0.j,
1.47861834+0.j, 0.48073968+0.j, 0.48073968+0.j, 0.96147936+0.j,
0.30913721+0.j, 0.30913721+0.j, 0.61827443+0.j, 0.32167664+0.j,
0.32167664+0.j, 0.64335329+0.j, 0.51092416+0.j, 0.51092416+0.j,
1.02184832+0.j, 0.38227781+0.j, 0.38227781+0.j, 0.76455561+0.j,
0.47807517+0.j, 0.47807517+0.j, 0.95615033+0.j, 0.2593949 +0.j,
0.2593949 +0.j, 0.5187898 +0.j, 0.55604786+0.j, 0.55604786+0.j,
1.11209572+0.j, 0.72187404+0.j, 0.72187404+0.j, 1.44374808+0.j,
0.42975395+0.j, 0.42975395+0.j, 0.8595079 +0.j, 0.5988156 +0.j,
0.5988156 +0.j, 1.1976312 +0.j, 0.58338336+0.j, 0.58338336+0.j,
1.16676672+0.j, 0.35519128+0.j, 0.35519128+0.j, 0.71038256+0.j,
0.40771418+0.j, 0.40771418+0.j, 0.81542835+0.j, 0.60759468+0.j,
0.60759468+0.j, 1.21518937+0.j, 0.52244159+0.j, 0.52244159+0.j,
1.04488318+0.j, 0.57294706+0.j, 0.57294706+0.j, 1.14589411+0.j,
0.6958865 +0.j, 0.6958865 +0.j, 1.391773 +0.j, 0.44172076+0.j,
0.44172076+0.j, 0.88344152+0.j, 0.51444746+0.j, 0.51444746+0.j,
1.02889492+0.j, 0.71279832+0.j, 0.71279832+0.j, 1.42559664+0.j,
0.29356465+0.j, 0.29356465+0.j, 0.5871293 +0.j, 0.66630992+0.j,
0.66630992+0.j, 1.33261985+0.j, 0.68500607+0.j, 0.68500607+0.j,
1.37001215+0.j, 0.64957928+0.j, 0.64957928+0.j, 1.29915856+0.j,
0.64026459+0.j, 0.64026459+0.j, 1.28052918+0.j, 0.56996051+0.j,
0.56996051+0.j, 1.13992102+0.j, 0.72233446+0.j, 0.72233446+0.j,
1.44466892+0.j, 0.45733097+0.j, 0.45733097+0.j, 0.91466194+0.j,
0.63711684+0.j, 0.63711684+0.j, 1.27423369+0.j, 0.53421697+0.j,
0.53421697+0.j, 1.06843395+0.j, 0.55881775+0.j, 0.55881775+0.j,
1.1176355 +0.j, 0.558467 +0.j, 0.558467 +0.j, 1.116934 +0.j,
0.59091015+0.j, 0.59091015+0.j, 1.1818203 +0.j, 0.46851598+0.j,
0.46851598+0.j, 0.93703195+0.j, 0.28011274+0.j, 0.28011274+0.j,
0.56022547+0.j, 0.58531893+0.j, 0.58531893+0.j, 1.17063787+0.j,
0.31446315+0.j, 0.31446315+0.j, 0.6289263 +0.j])
Observable: SparsePauliOp(['IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIZZIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII'],
coeffs=[1.+0.j])
Target MPS maximum bond dimension: 5
Number of AQC parameters: 816
Starting fidelity of AQC portion: 0.9914382555614002
2024-12-17 14:52:23.400028 Intermediate result: Fidelity 0.99764093
2024-12-17 14:52:23.429669 Intermediate result: Fidelity 0.99788003
2024-12-17 14:52:23.459674 Intermediate result: Fidelity 0.99795970
2024-12-17 14:52:23.489666 Intermediate result: Fidelity 0.99799067
2024-12-17 14:52:23.518545 Intermediate result: Fidelity 0.99803401
2024-12-17 14:52:23.546952 Intermediate result: Fidelity 0.99809821
2024-12-17 14:52:23.575271 Intermediate result: Fidelity 0.99824660
2024-12-17 14:52:23.604049 Intermediate result: Fidelity 0.99845326
2024-12-17 14:52:23.632709 Intermediate result: Fidelity 0.99870497
2024-12-17 14:52:23.660527 Intermediate result: Fidelity 0.99891442
2024-12-17 14:52:23.688273 Intermediate result: Fidelity 0.99904488
2024-12-17 14:52:23.716105 Intermediate result: Fidelity 0.99914438
2024-12-17 14:52:23.744336 Intermediate result: Fidelity 0.99922827
2024-12-17 14:52:23.773399 Intermediate result: Fidelity 0.99929071
2024-12-17 14:52:23.801482 Intermediate result: Fidelity 0.99932432
2024-12-17 14:52:23.830466 Intermediate result: Fidelity 0.99936460
2024-12-17 14:52:23.860738 Intermediate result: Fidelity 0.99938891
2024-12-17 14:52:23.889958 Intermediate result: Fidelity 0.99940607
2024-12-17 14:52:23.918703 Intermediate result: Fidelity 0.99941965
2024-12-17 14:52:23.949744 Intermediate result: Fidelity 0.99944337
2024-12-17 14:52:23.980871 Intermediate result: Fidelity 0.99946875
2024-12-17 14:52:24.012124 Intermediate result: Fidelity 0.99949009
2024-12-17 14:52:24.044359 Intermediate result: Fidelity 0.99952191
2024-12-17 14:52:24.075840 Intermediate result: Fidelity 0.99953669
2024-12-17 14:52:24.106303 Intermediate result: Fidelity 0.99955242
2024-12-17 14:52:24.139329 Intermediate result: Fidelity 0.99958412
2024-12-17 14:52:24.169725 Intermediate result: Fidelity 0.99960176
2024-12-17 14:52:24.198749 Intermediate result: Fidelity 0.99961606
2024-12-17 14:52:24.227874 Intermediate result: Fidelity 0.99963811
2024-12-17 14:52:24.256818 Intermediate result: Fidelity 0.99964383
2024-12-17 14:52:24.285889 Intermediate result: Fidelity 0.99964717
2024-12-17 14:52:24.315228 Intermediate result: Fidelity 0.99966064
2024-12-17 14:52:24.345322 Intermediate result: Fidelity 0.99966517
2024-12-17 14:52:24.374921 Intermediate result: Fidelity 0.99967089
2024-12-17 14:52:24.404309 Intermediate result: Fidelity 0.99968305
2024-12-17 14:52:24.432664 Intermediate result: Fidelity 0.99968889
2024-12-17 14:52:24.461639 Intermediate result: Fidelity 0.99969997
2024-12-17 14:52:24.491244 Intermediate result: Fidelity 0.99971666
2024-12-17 14:52:24.520354 Intermediate result: Fidelity 0.99972441
2024-12-17 14:52:24.549965 Intermediate result: Fidelity 0.99973561
2024-12-17 14:52:24.583464 Intermediate result: Fidelity 0.99973811
2024-12-17 14:52:24.617537 Intermediate result: Fidelity 0.99974074
2024-12-17 14:52:24.652247 Intermediate result: Fidelity 0.99974467
2024-12-17 14:52:24.686831 Intermediate result: Fidelity 0.99974991
2024-12-17 14:52:24.725476 Intermediate result: Fidelity 0.99975230
2024-12-17 14:52:24.764637 Intermediate result: Fidelity 0.99975373
2024-12-17 14:52:24.802499 Intermediate result: Fidelity 0.99975552
2024-12-17 14:52:24.839960 Intermediate result: Fidelity 0.99975885
2024-12-17 14:52:24.877472 Intermediate result: Fidelity 0.99976469
2024-12-17 14:52:24.916233 Intermediate result: Fidelity 0.99976517
2024-12-17 14:52:24.993750 Intermediate result: Fidelity 0.99976875
2024-12-17 14:52:25.034953 Intermediate result: Fidelity 0.99976887
2024-12-17 14:52:25.076197 Intermediate result: Fidelity 0.99977244
2024-12-17 14:52:25.112340 Intermediate result: Fidelity 0.99977638
2024-12-17 14:52:25.149947 Intermediate result: Fidelity 0.99977828
2024-12-17 14:52:25.190049 Intermediate result: Fidelity 0.99978174
2024-12-17 14:52:25.310903 Intermediate result: Fidelity 0.99978222
2024-12-17 14:52:25.347512 Intermediate result: Fidelity 0.99978508
2024-12-17 14:52:25.385201 Intermediate result: Fidelity 0.99978543
2024-12-17 14:52:25.457436 Intermediate result: Fidelity 0.99978770
2024-12-17 14:52:25.497133 Intermediate result: Fidelity 0.99978818
2024-12-17 14:52:25.541179 Intermediate result: Fidelity 0.99978913
2024-12-17 14:52:25.584791 Intermediate result: Fidelity 0.99978937
2024-12-17 14:52:25.621484 Intermediate result: Fidelity 0.99979068
2024-12-17 14:52:25.655847 Intermediate result: Fidelity 0.99979211
2024-12-17 14:52:25.691710 Intermediate result: Fidelity 0.99979700
2024-12-17 14:52:25.767711 Intermediate result: Fidelity 0.99979759
2024-12-17 14:52:25.804517 Intermediate result: Fidelity 0.99979807
2024-12-17 14:52:25.839394 Intermediate result: Fidelity 0.99980236
2024-12-17 14:52:25.874438 Intermediate result: Fidelity 0.99980296
2024-12-17 14:52:25.909900 Intermediate result: Fidelity 0.99980320
2024-12-17 14:52:26.713044 Intermediate result: Fidelity 0.99980320
Done after 72 iterations.
Fidelity of AQC portion: 0.9998108844412502
ISA circuit two-qubit depth: 33
Exiting before hardware execution since `dry_run` is True.
Наступні кроки
Рекомендації
Щоб детальніше ознайомитися з доповненням Qiskit AQC-Tensor, переглянь навчальний посібник Покращена троттеризована часова еволюція з апроксимованою квантовою компіляцією або репозиторій qiskit-addon-aqc-tensor.
%%writefile ./source_files/template_hamiltonian_simulation_full.py
from qiskit import QuantumCircuit
from qiskit_serverless import get_arguments, save_result
# Extract parameters from arguments
#
# Do this at the top of the program so it fails early if any required arguments are missing or invalid.
arguments = get_arguments()
dry_run = arguments.get("dry_run", False)
backend_name = arguments["backend_name"]
aqc_evolution_time = arguments["aqc_evolution_time"]
aqc_ansatz_num_trotter_steps = arguments["aqc_ansatz_num_trotter_steps"]
aqc_target_num_trotter_steps = arguments["aqc_target_num_trotter_steps"]
remainder_evolution_time = arguments["remainder_evolution_time"]
remainder_num_trotter_steps = arguments["remainder_num_trotter_steps"]
# Stop if this fidelity is achieved
aqc_stopping_fidelity = arguments.get("aqc_stopping_fidelity", 1.0)
# Stop after this number of iterations, even if stopping fidelity is not achieved
aqc_max_iterations = arguments.get("aqc_max_iterations", 500)
hamiltonian = arguments["hamiltonian"]
observable = arguments["observable"]
initial_state = arguments.get("initial_state", QuantumCircuit(hamiltonian.num_qubits))
import numpy as np
import json
from mergedeep import merge
# Configure `EstimatorOptions`, to control the parameters of the hardware experiment
#
# Set default options
estimator_default_options = {
"resilience": {
"measure_mitigation": True,
"zne_mitigation": True,
"zne": {
"amplifier": "gate_folding",
"noise_factors": [1, 2, 3],
"extrapolated_noise_factors": list(np.linspace(0, 3, 31)),
"extrapolator": ["exponential", "linear", "fallback"],
},
"measure_noise_learning": {
"num_randomizations": 512,
"shots_per_randomization": 512,
},
},
"twirling": {
"enable_gates": True,
"enable_measure": True,
"num_randomizations": 300,
"shots_per_randomization": 100,
"strategy": "active",
},
}
# Merge with user-provided options
estimator_options = merge(
arguments.get("estimator_options", {}), estimator_default_options
)
print("estimator_options =", json.dumps(estimator_options, indent=4))
# Perform parameter validation
if not 0.0 < aqc_stopping_fidelity <= 1.0:
raise ValueError(
f"Invalid stopping fidelity: {aqc_stopping_fidelity}. It must be a positive float no greater than 1."
)
output = {}
import os
os.environ["NUMBA_CACHE_DIR"] = "/data"
import datetime
import quimb.tensor
from scipy.optimize import OptimizeResult, minimize
from qiskit.synthesis import SuzukiTrotter
from qiskit_addon_utils.problem_generators import generate_time_evolution_circuit
from qiskit_addon_aqc_tensor.ansatz_generation import (
generate_ansatz_from_circuit,
AnsatzBlock,
)
from qiskit_addon_aqc_tensor.simulation import (
tensornetwork_from_circuit,
compute_overlap,
)
from qiskit_addon_aqc_tensor.simulation.quimb import QuimbSimulator
from qiskit_addon_aqc_tensor.objective import OneMinusFidelity
print("Hamiltonian:", hamiltonian)
print("Observable:", observable)
simulator_settings = QuimbSimulator(quimb.tensor.CircuitMPS, autodiff_backend="jax")
# Construct the AQC target circuit
aqc_target_circuit = initial_state.copy()
if aqc_evolution_time:
aqc_target_circuit.compose(
generate_time_evolution_circuit(
hamiltonian,
synthesis=SuzukiTrotter(reps=aqc_target_num_trotter_steps),
time=aqc_evolution_time,
),
inplace=True,
)
# Construct matrix-product state representation of the AQC target state
aqc_target_mps = tensornetwork_from_circuit(aqc_target_circuit, simulator_settings)
print("Target MPS maximum bond dimension:", aqc_target_mps.psi.max_bond())
output["target_bond_dimension"] = aqc_target_mps.psi.max_bond()
# Generate an ansatz and initial parameters from a Trotter circuit with fewer steps
aqc_good_circuit = initial_state.copy()
if aqc_evolution_time:
aqc_good_circuit.compose(
generate_time_evolution_circuit(
hamiltonian,
synthesis=SuzukiTrotter(reps=aqc_ansatz_num_trotter_steps),
time=aqc_evolution_time,
),
inplace=True,
)
aqc_ansatz, aqc_initial_parameters = generate_ansatz_from_circuit(aqc_good_circuit)
print("Number of AQC parameters:", len(aqc_initial_parameters))
output["num_aqc_parameters"] = len(aqc_initial_parameters)
# Calculate the fidelity of ansatz circuit vs. the target state, before optimization
good_mps = tensornetwork_from_circuit(aqc_good_circuit, simulator_settings)
starting_fidelity = abs(compute_overlap(good_mps, aqc_target_mps)) ** 2
print("Starting fidelity of AQC portion:", starting_fidelity)
output["aqc_starting_fidelity"] = starting_fidelity
# Optimize the ansatz parameters by using MPS calculations
def callback(intermediate_result: OptimizeResult):
fidelity = 1 - intermediate_result.fun
print(f"{datetime.datetime.now()} Intermediate result: Fidelity {fidelity:.8f}")
if intermediate_result.fun < stopping_point:
raise StopIteration
objective = OneMinusFidelity(aqc_target_mps, aqc_ansatz, simulator_settings)
stopping_point = 1.0 - aqc_stopping_fidelity
result = minimize(
objective,
aqc_initial_parameters,
method="L-BFGS-B",
jac=True,
options={"maxiter": aqc_max_iterations},
callback=callback,
)
if result.status not in (
0,
1,
99,
): # 0 => success; 1 => max iterations reached; 99 => early termination via StopIteration
raise RuntimeError(
f"Optimization failed: {result.message} (status={result.status})"
)
print(f"Done after {result.nit} iterations.")
output["num_iterations"] = result.nit
aqc_final_parameters = result.x
output["aqc_final_parameters"] = list(aqc_final_parameters)
# Construct an optimized circuit for initial portion of time evolution
aqc_final_circuit = aqc_ansatz.assign_parameters(aqc_final_parameters)
# Calculate fidelity after optimization
aqc_final_mps = tensornetwork_from_circuit(aqc_final_circuit, simulator_settings)
aqc_fidelity = abs(compute_overlap(aqc_final_mps, aqc_target_mps)) ** 2
print("Fidelity of AQC portion:", aqc_fidelity)
output["aqc_fidelity"] = aqc_fidelity
# Construct final circuit, with remainder of time evolution
final_circuit = aqc_final_circuit.copy()
if remainder_evolution_time:
remainder_circuit = generate_time_evolution_circuit(
hamiltonian,
synthesis=SuzukiTrotter(reps=remainder_num_trotter_steps),
time=remainder_evolution_time,
)
final_circuit.compose(remainder_circuit, inplace=True)
from qiskit_ibm_runtime import QiskitRuntimeService
from qiskit.transpiler import generate_preset_pass_manager
service = QiskitRuntimeService()
backend = service.backend(backend_name)
# Transpile PUBs (circuits and observables) to match ISA
pass_manager = generate_preset_pass_manager(backend=backend, optimization_level=3)
isa_circuit = pass_manager.run(final_circuit)
isa_observable = observable.apply_layout(isa_circuit.layout)
isa_2qubit_depth = isa_circuit.depth(lambda x: x.operation.num_qubits == 2)
print("ISA circuit two-qubit depth:", isa_2qubit_depth)
output["twoqubit_depth"] = isa_2qubit_depth
# Exit now if dry run; don't execute on hardware
if dry_run:
import sys
print("Exiting before hardware execution since `dry_run` is True.")
save_result(output)
sys.exit(0)
# ## Step 3: Execute quantum experiments on backend
from qiskit_ibm_runtime import EstimatorV2 as Estimator
estimator = Estimator(backend, options=estimator_options)
# Submit the underlying Estimator job. Note that this is not the
# actual function job.
job = estimator.run([(isa_circuit, isa_observable)])
print("Job ID:", job.job_id())
output["job_id"] = job.job_id()
# Wait until job is complete
hw_results = job.result()
hw_results_dicts = [pub_result.data.__dict__ for pub_result in hw_results]
# Save hardware results to serverless output dictionary
output["hw_results"] = hw_results_dicts
# Reorganize expectation values
hw_expvals = [pub_result_data["evs"].tolist() for pub_result_data in hw_results_dicts]
# Save expectation values to Qiskit Serverless
output["hw_expvals"] = hw_expvals[0]
save_result(output)
Overwriting ./source_files/template_hamiltonian_simulation_full.py
Повний вихідний код програми
Ось повний вихідний код ./source_files/template_hamiltonian_simulation.py в одному блоці коду.
# This cell is hidden from users. It verifies both source listings are identical then deletes the working folder we created
import shutil
with open("./source_files/template_hamiltonian_simulation.py") as f1:
with open("./source_files/template_hamiltonian_simulation_full.py") as f2:
assert f1.read() == f2.read()
shutil.rmtree("./source_files/")