blueqat cloudから量子ゲートマシンのRigettiにタスクを投げて計算してみた

Yuichiro Minato

2021/04/17 16:28

#量子ゲート

本日は土曜日です。blueqat cloudからIonQに投げてみたかったですが、休みでした。Rigettiは投げられますので、使ってみたいと思います。

APIはblueqat.comから利用できます。今回は事前に、.passに保存して使っています。以前D-Waveはv1のAPIを利用しましたが、今回はv2になっています。

まだツールの検証がまだなので、バックエンドに投げるときのamazon braketそのまま使ってみます。blueqat cloudの無料クレジットを持っている人はぜひ試してみてください。


from braket.circuits import Circuit
from braket.device_schema import GateModelParameters
from braket.device_schema.rigetti import RigettiDeviceParameters
from braket.device_schema.ionq import IonqDeviceParameters
import json
import urllib.request

f = open('../.pass', 'r', encoding='UTF-8')
API_KEY = f.read()[:-1]
f.close()

API_ENDPOINT = "https://cloudapi.blueqat.com/v2/"

def post_request(path, body):
    headers = {
        "Content-Type": "application/json",
        "X-Api-Key": API_KEY,
    }
    req = urllib.request.Request(
        API_ENDPOINT + path, json.dumps(body).encode(), headers
    )
    with urllib.request.urlopen(req) as res:
        body = res.read()
    return json.loads(body)


def get_quantum_tasks(body):
    path = "quantum-tasks/list"
    return post_request(path, params)


def get_quantum_task_status(id):
    path = "quantum-tasks/get/status"
    body = {
        "id": id,
    }
    return post_request(path, body)


def get_quantum_task(id):
    path = "quantum-tasks/get"
    body = {
        "id": id,
    }
    return post_request(path, body)


def create_quantum_task(body):
    path = "quantum-tasks/create"
    return post_request(path, body)


def get_credit():
    path = "credit/get"
    return post_request(path, {})

#circuit
circuit = Circuit().h(0).cnot(0, 1)

paradigm_parameters = GateModelParameters(
    qubitCount=circuit.qubit_count, disableQubitRewiring=False
)

# rigetti
dprig = RigettiDeviceParameters(paradigmParameters=paradigm_parameters)
dprig.json()

params = {
    "action": circuit.to_ir().json(),
    "device": "aws/rigetti/Aspen-9",
    "deviceParameters": dprig.json(),
    "shots": 10,
    "taskGroup": "bell_rigetti",
    "sendEmail": True,
}

rigetti_result = create_quantum_task(params)

これでタスクが作成されますが、いくつかやってみましたが、結構早く解いてくれました。今回は投げたジョブの履歴から一番最新のものをとって、その結果を取得したいと思います。もっと厳密にはステータスなどをとりながらなのですが、今日は調子が良さそうなので、そのまま結果を取得します。


tid = get_quantum_tasks({"index":0})['tasks'][0]['id']
res = get_quantum_task(tid)
res['result']['measurements']

[[0, 0],

 [0, 0],

 [0, 0],

 [0, 0],

 [0, 0],

 [0, 0],

 [1, 1],

 [0, 0],

 [0, 1],

 [1, 1]]

回路は単純なもつれ回路でしたので、きちんと取れました。すごいですね。

もちょっと長い回路でやってみます。こちらはとふぉりゲートです。CCXとも呼ばれますが、最初の回路に011を設定したので、最終的には111が正解になります。まずジョブを投げます。


import numpy as np
circuit = Circuit().x(1).x(2).h(0).cnot(1,0).ti(0).cnot(2,0).t(0).cnot(1,0).ti(0).cnot(2,0).t(0).t(1).h(0).swap(1,0).cnot(2,0).ti(0).t(2).cnot(2,0)

paradigm_parameters = GateModelParameters(
    qubitCount=circuit.qubit_count, disableQubitRewiring=False
)

# rigetti
dprig = RigettiDeviceParameters(paradigmParameters=paradigm_parameters)
dprig.json()

params = {
    "action": circuit.to_ir().json(),
    "device": "aws/rigetti/Aspen-9",
    "deviceParameters": dprig.json(),
    "shots": 100,
    "taskGroup": "bell_rigetti",
    "sendEmail": False,
}

rigetti_result = create_quantum_task(params)

結構早く計算が終わるので、タスクのidから結果を取得します。


tid = get_quantum_tasks({"index":0})['tasks'][0]['id']
res = get_quantum_task(tid)
a = res['result']['measurements']

取得した結果をカウントしてみます。


b = []
for i in a:
    b.append("".join(map(str, i)))
    
import collections
collections.Counter(b)

Counter({'000': 6,

         '101': 16,

         '001': 8,

         '111': 31,

         '011': 6,

         '100': 14,

         '110': 14,

         '010': 5})

なんとか111が最大ででましたが、101とか100とか110も結構出ています。トフォリ一回くらいで結構間違えるので、本格的な利用は厳しそうですが、お試しでは十分に動きそうです。ぜひやってみてくださいませ。今回は以上です。