Konfigurasi mitigasi error
Rilis beta dari model eksekusi baru kini tersedia. Model eksekusi terarah memberikan fleksibilitas lebih saat mengustomisasi alur kerja mitigasi error kamu. Lihat panduan Model eksekusi terarah untuk informasi lebih lanjut.
Versi paket
Kode di halaman ini dikembangkan menggunakan persyaratan berikut. Kami merekomendasikan menggunakan versi ini atau yang lebih baru.
qiskit-ibm-runtime~=0.43.1
Teknik mitigasi error memungkinkan pengguna untuk memitigasi error pada Circuit dengan memodelkan noise perangkat pada saat eksekusi. Ini biasanya menghasilkan overhead pra-pemrosesan kuantum yang berkaitan dengan pelatihan model dan overhead pasca-pemrosesan klasik untuk memitigasi error pada hasil mentah menggunakan model yang dihasilkan.
Primitif Estimator mendukung beberapa teknik mitigasi error, termasuk TREX, ZNE, PEC, dan PEA. Lihat Teknik mitigasi dan supresi error untuk penjelasan masing-masing. Saat menggunakan primitif, kamu bisa mengaktifkan atau menonaktifkan metode individual. Lihat bagian Pengaturan error kustom untuk detailnya.
Sampler tidak mendukung mitigasi error, tapi kamu bisa menggunakan paket mthree (matrix-free measurement mitigation) untuk melakukan mitigasi error secara lokal.
Estimator juga mendukung resilience_level. Level ketahanan menentukan seberapa besar ketahanan yang dibangun terhadap
error. Level yang lebih tinggi menghasilkan hasil yang lebih akurat, dengan trade-off
waktu pemrosesan yang lebih lama. Level ketahanan dapat digunakan untuk mengonfigurasi
trade-off biaya/akurasi saat menerapkan mitigasi error pada kueri primitif
kamu. Mitigasi error mengurangi error (bias) pada hasil dengan memproses
output dari kumpulan, atau ensemble, dari Circuit yang saling berkaitan. Tingkat
pengurangan error bergantung pada metode yang diterapkan. Level ketahanan mengabstraksikan
pilihan metode mitigasi error secara detail untuk memungkinkan
pengguna mempertimbangkan trade-off biaya/akurasi yang sesuai dengan
aplikasi mereka.
Dengan demikian, setiap level sesuai dengan satu atau beberapa metode dengan overhead sampling kuantum yang semakin meningkat sehingga kamu bisa bereksperimen dengan berbagai trade-off waktu-akurasi. Tabel berikut menunjukkan level mana dan metode terkait yang tersedia untuk masing-masing primitif.
Mitigasi error bersifat spesifik terhadap tugas, sehingga teknik yang bisa kamu terapkan bervariasi tergantung apakah kamu sedang mengambil sampel distribusi atau menghasilkan nilai ekspektasi.
Estimator mendukung level ketahanan berikut. Sampler tidak mendukung level ketahanan.
| Level Ketahanan | Definisi | Teknik |
|---|---|---|
| 0 | Tanpa mitigasi | Tidak ada |
| 1 [Default] | Biaya mitigasi minimal: Memitigasi error yang terkait dengan error readout | Twirled Readout Error eXtinction (TREX) measurement twirling |
| 2 | Biaya mitigasi sedang. Biasanya mengurangi bias pada estimator, tapi tidak dijamin bebas bias. | Level 1 + Zero Noise Extrapolation (ZNE) dan gate twirling |
Level ketahanan saat ini masih dalam beta sehingga overhead sampling dan kualitas solusi akan bervariasi dari satu Circuit ke Circuit lainnya. Fitur baru, opsi lanjutan, dan alat manajemen akan dirilis secara bertahap. Metode mitigasi error tertentu tidak dijamin akan diterapkan di setiap level ketahanan.
Konfigurasi Estimator dengan level ketahanan
Kamu bisa menggunakan level ketahanan untuk menentukan teknik mitigasi error, atau kamu bisa mengatur teknik kustom secara individual seperti yang dijelaskan di Pengaturan error kustom.
Resilience Level 0
Tidak ada mitigasi error yang diterapkan pada program pengguna.
Resilience Level 1
Level 1 menerapkan mitigasi error readout dan measurement twirling dengan menggunakan teknik bebas model yang dikenal sebagai Twirled Readout Error eXtinction (TREX). Metode ini mengurangi error pengukuran dengan mendiagonalisasi saluran noise yang terkait dengan pengukuran dengan cara membalik Qubit secara acak melalui Gate X tepat sebelum pengukuran. Sebuah suku penskalaan ulang dari saluran noise diagonal dipelajari dengan membenchmark Circuit acak yang diinisialisasi dalam kondisi nol. Ini memungkinkan layanan untuk menghilangkan bias dari nilai ekspektasi yang dihasilkan dari noise readout. Pendekatan ini dijelaskan lebih lanjut di Model-free readout-error mitigation for quantum expectation values.
Resilience Level 2
Level 2 menerapkan teknik mitigasi error yang ada di level 1 dan juga menerapkan gate twirling serta menggunakan metode Zero Noise Extrapolation (ZNE). ZNE menghitung nilai ekspektasi dari observable untuk faktor noise yang berbeda (tahap amplifikasi) dan kemudian menggunakan nilai ekspektasi yang diukur untuk menyimpulkan nilai ekspektasi ideal pada batas zero-noise (tahap ekstrapolasi). Pendekatan ini cenderung mengurangi error pada nilai ekspektasi, tapi tidak dijamin menghasilkan hasil yang tidak bias.
Overhead dari metode ini berskala dengan jumlah faktor noise. Pengaturan default mengambil sampel nilai ekspektasi pada tiga faktor noise, menghasilkan overhead sekitar 3x saat menggunakan level ketahanan ini.
Di Level 2, metode TREX secara acak membalik Qubit melalui Gate X tepat sebelum pengukuran, dan membalik bit yang diukur terkait jika Gate X diterapkan. Pendekatan ini dijelaskan lebih lanjut di Model-free readout-error mitigation for quantum expectation values.
Contoh
Antarmuka EstimatorV2 memungkinkan pengguna bekerja secara mulus dengan berbagai
metode mitigasi error untuk mengurangi error pada nilai ekspektasi dari
observable. Kode berikut menggunakan Zero Noise Extrapolation dan mitigasi error readout dengan cukup
mengatur resilience_level 2.
# Added by doQumentation — required packages for this notebook
!pip install -q qiskit-ibm-runtime
from qiskit_ibm_runtime import QiskitRuntimeService
from qiskit_ibm_runtime import EstimatorV2 as Estimator
service = QiskitRuntimeService()
backend = service.least_busy(operational=True, simulator=False)
# Setting options during primitive initialization
estimator = Estimator(backend, options={"resilience_level": 2})
Pengaturan error kustom
Kamu bisa mengaktifkan dan menonaktifkan metode mitigasi dan supresi error secara individual, termasuk dynamical decoupling, gate dan measurement twirling, mitigasi error pengukuran, PEC, dan ZNE. Lihat Teknik mitigasi dan supresi error untuk penjelasan masing-masing.
- Tidak semua opsi tersedia untuk kedua primitif. Lihat tabel opsi yang tersedia untuk daftar opsi yang tersedia.
- Tidak semua metode berfungsi bersama di semua jenis Circuit. Lihat tabel kompatibilitas fitur untuk detailnya.
- Estimator
- Sampler
from qiskit_ibm_runtime import QiskitRuntimeService
from qiskit_ibm_runtime import EstimatorV2 as Estimator
service = QiskitRuntimeService()
backend = service.least_busy(operational=True, simulator=False)
estimator = Estimator(backend)
options = estimator.options
# Turn on gate twirling.
options.twirling.enable_gates = True
# Turn on measurement error mitigation.
options.resilience.measure_mitigation = True
print(f">>> gate twirling is turned on: {estimator.options.twirling.enable_gates}")
print(f">>> measurement error mitigation is turned on: {estimator.options.resilience.measure_mitigation}")
from qiskit_ibm_runtime import SamplerV2 as Sampler
# Estimator and Sampler have different options
sampler = Sampler(backend)
options = sampler.options
options.dynamical_decoupling.enable = True
# Turn on gate twirling. Requires qiskit_ibm_runtime 0.23.0 or later.
options.twirling.enable_gates = True
print(f">>> dynamical decoupling is turned on: {sampler.options.dynamical_decoupling.enable}")
print(f">>> gate twirling is turned on: {sampler.options.twirling.enable_gates}")
Nonaktifkan semua mitigasi error
Untuk instruksi menonaktifkan semua mitigasi error, lihat bagian Nonaktifkan semua supresi dan mitigasi error.
Langkah berikutnya
- Ikuti contoh yang menggunakan mitigasi error di pelajaran Cost function di IBM Quantum Learning.
- Pelajari lebih lanjut tentang teknik mitigasi error dan supresi error.
- Konfigurasi supresi error.
- Jelajahi opsi lainnya.
- Tentukan mode eksekusi mana yang akan digunakan untuk menjalankan job kamu.