Compiling Braket Circuits with the Qiskit Provider
Compilation
Citing this entry? Use this QCR ID
Uploaded by
QCR Librarian
Overview
amazon-braket/amazon-braket-examples
In [ ]:
# --- Setup cell added by QCR (not part of the original tutorial) ---
# Source: amazon-braket/amazon-braket-examples @ 0c0818f315479aab9deebed7e7ed7533ac581923, Apache License 2.0.
# Installs the example's dependencies. If a later cell still reports a missing
# package, restart the runtime/kernel and run again from the top.
%pip install -q amazon-braket-sdk==1.117.3 qiskit==2.4.1 qiskit-braket-provider==0.14.4 matplotlib networkx
Compiling Braket circuits with the Qiskit-Braket provider
In this example notebook we show how we can use the Qiskit-Braket provider to_braket function to provide circuit compilation for Braket circuits through the Qiskit compiler. Users can simply obtain a Circuit with the appropriate native gates, or explore advanced circuit compilation features, yielding programs ready for submission on Amazon Braket.
[!IMPORTANT] Further details and documentation for using the Qiskit-Braket provider can be found at the Qiskit-Braket provider tutorials and how-to pages.
Why circuit compilation?
The success of a quantum circuit execution generally scales negatively with the number of gates and there infinite ways of expressing the same circuit. Given so many logically equivalent circuits, a simple way to improve our results is to choose representations that have less gates.
There also are constraints given the physical device used. For instance, the connectivity of our device may differ from our input circuits, there is likely heterogeneity in the qubit quality, and we may have restrictions on the types of gates and parameters which can be utilized. Circuit compilation can help us create an executable circuit.
In [ ]:
from warnings import filterwarnings
import matplotlib.cm as cm
import matplotlib.pyplot as plt
import networkx as nx
import numpy as np
from circuit_utility import dprint
from matplotlib.colors import Normalize
from braket.aws import AwsDevice
from braket.devices import Devices
filterwarnings("ignore",category=UserWarning, module="qiskit_braket_provider")
garnet = AwsDevice(Devices.IQM.Garnet)
qubits = [
[None,None,20,None,17,None,None],
[None,19,None,16,None,12,None],
[18,None,15,None,11,None,7,None],
[None,14,None,10,None,6, None],
[13,None,9,None,5,None],
[None,8,None,4,None,2,None],
[None,None,3,None,1,None,None]]
locs = {q:(j,-i) for i,row in enumerate(qubits) for j, q in enumerate(row) if q is not None}
nx.draw(garnet.topology_graph,locs, with_labels=True, font_color="white")
plt.axis("equal")
plt.show()
We can see a more detailed picture of physical attributes with some help from the device properties:
In [ ]:
props = garnet.properties.provider.properties
graph_nodes, graph_edges =list(garnet.topology_graph.nodes()), list(garnet.topology_graph.edges())
node_vals = [1 - props["one_qubit"][str(node)]["fRO"] for node in graph_nodes]
edge_vals = []
for edge in graph_edges:
if edge[0] > edge[1]:
edge = (edge[1], edge[0])
edge_key = f"{edge[0]}-{edge[1]}"
edge_vals.append(1 - props["two_qubit"][edge_key]["fCZ"])
edge_vals = np.log10(edge_vals)
node_vals = np.log10(node_vals)
fig, ax = plt.subplots(figsize=(10,6))
nx.draw(garnet.topology_graph,
locs,
node_color=node_vals,
edge_color=edge_vals,
cmap=cm.coolwarm,
edge_cmap=cm.coolwarm,
with_labels=True,
ax=ax)
node_norm = Normalize(vmin=min(node_vals), vmax=max(node_vals))
edge_norm = Normalize(vmin=min(edge_vals), vmax=max(edge_vals))
sm_nodes = plt.cm.ScalarMappable(cmap=cm.coolwarm, norm=node_norm)
sm_edges = plt.cm.ScalarMappable(cmap=cm.coolwarm, norm=edge_norm)
cbar1 = plt.colorbar(sm_nodes, ax=ax, label="Readout Infidelity (log10)")
cbar2 = plt.colorbar(sm_edges, ax=ax, label="CZ Infidelity (log10)", location="left",)
ax.set_aspect("equal")
plt.show()
In this visualization, we see how the CZ gate infidelity and qubit readout errors can differ by orders of magnitude. Other relevant metrics include
Compilation via the Braket Service
As detailed in the Developer Guide, one way to get the compiled circuit, is to submit a job, and then return the circuit via the compiled program (which is also accessible on the console). Here we show this for an 8-qubit GHZ circuit:
[!WARNING] Running this block will cost ~ $0.31, mainly the associate task submission cost for submitting to the Braket service plus a single per-shot price.
[!IMPORTANT] The following snippets will not work as-is with all providers. Rigetti results will be returned in Quil, and IonQ circuits are not returned.
In [3]:
from braket.circuits import Circuit
ghz = Circuit().h(0).cnot(0,1).cnot(1,2).cnot(2, 3).cnot(3, 4).cnot(4, 5).cnot(5, 6).cnot(6, 7)
dprint(ghz)T : │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │ 7 │
┌───┐
q0 : ─┤ H ├───●───────────────────────────────────────
└───┘ │
┌─┴─┐
q1 : ───────┤ X ├───●─────────────────────────────────
└───┘ │
┌─┴─┐
q2 : ─────────────┤ X ├───●───────────────────────────
└───┘ │
┌─┴─┐
q3 : ───────────────────┤ X ├───●─────────────────────
└───┘ │
┌─┴─┐
q4 : ─────────────────────────┤ X ├───●───────────────
└───┘ │
┌─┴─┐
q5 : ───────────────────────────────┤ X ├───●─────────
└───┘ │
┌─┴─┐
q6 : ─────────────────────────────────────┤ X ├───●───
└───┘ │
┌─┴─┐
q7 : ───────────────────────────────────────────┤ X ├─
└───┘
T : │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │ 7 │
In [4]:
task = garnet.run(ghz, shots=1)
result = task.result()In [5]:
compiled_circuit = Circuit().from_ir(result.get_compiled_circuit())
dprint(compiled_circuit)T : │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │ ||
┌─────────────────┐ ||
q3 : ───StartVerbatim───┤ PRx(1.57, 4.71) ├─────────────────────────────────────────────────────────── ||
║ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ||
q4 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 4.71) ├─────────────────────────────────────────────────────────── ||
║ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ||
q5 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 4.71) ├─────────────────────────────────────────────────────────── ||
║ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌───┐ ||
q8 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 4.71) ├─────────────────────────────────────────────────────┤ Z ├─ ||
║ └─────────────────┘ └─┬─┘ ||
║ ┌─────────────────┐ │ ||
q9 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 4.71) ├───●───────────────────────────────────────────────────┼─── ||
║ └─────────────────┘ │ │ ||
║ ┌─────────────────┐ │ │ ||
q10 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 4.71) ├───┼───────────────────────────────────────────────────┼─── ||
║ └─────────────────┘ │ │ ||
║ ┌─────────────────┐ │ ┌───┐ ┌─────────────────┐ │ ||
q13 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 4.71) ├───┼───────────────────────┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├───●─── ||
║ └─────────────────┘ │ └─┬─┘ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ │ ||
q14 : ─────────╨─────────┤ PRx(1.57, 4.71) ├─┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├───●───────────────────────────── ||
└─────────────────┘ └───┘ └─────────────────┘ ||
T : │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │ ||
T : │ 7 │ 8 │ 9 │ 10 │ 11 │ 12 │ 13 │ 14 │ ||
┌───┐ ┌─────────────────┐ ||
q3 : ─────────────────────┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├───●─────────────────────────────────────────────────────── ||
└─┬─┘ └─────────────────┘ │ ||
│ ┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ ||
q4 : ───────────────────────┼───────────────────────┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├───●───────────────────────────── ||
│ └───┘ └─────────────────┘ │ ||
│ ┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ ||
q5 : ───────────────────────┼─────────────────────────────────────────────────┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├───●─── ||
│ └───┘ └─────────────────┘ │ ||
┌─────────────────┐ │ │ ||
q8 : ─┤ PRx(1.57, 1.57) ├───●─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┼─── ||
└─────────────────┘ │ ||
│ ||
q9 : ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┼─── ||
│ ||
┌─┴─┐ ||
q10 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ Z ├─ ||
└───┘ ||
||
q13 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q14 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
T : │ 7 │ 8 │ 9 │ 10 │ 11 │ 12 │ 13 │ 14 │ ||
T : │ 15 │ 16 │ 17 │
┌───┐
q3 : ───────────────────────EndVerbatim───┤ M ├─
║ └───┘
║ ┌───┐
q4 : ────────────────────────────║────────┤ M ├─
║ └───┘
║ ┌───┐
q5 : ────────────────────────────║────────┤ M ├─
║ └───┘
║ ┌───┐
q8 : ────────────────────────────║────────┤ M ├─
║ └───┘
║ ┌───┐
q9 : ────────────────────────────║────────┤ M ├─
║ └───┘
┌─────────────────┐ ║ ┌───┐
q10 : ─┤ PRx(1.57, 1.57) ├────────║────────┤ M ├─
└─────────────────┘ ║ └───┘
║ ┌───┐
q13 : ────────────────────────────║────────┤ M ├─
║ └───┘
║ ┌───┐
q14 : ────────────────────────────╨────────┤ M ├─
└───┘
T : │ 15 │ 16 │ 17 │
Accessing Circuit Compilation via the Qiskit-Braket provider
Using the Qiskit-Braket provider, we can also utilize built-in features of Qiskit (namely the transpiler) to compile the circuit. The Qiskit-Braket provider provides pre-configured Backend objects, which populate relevant Qiskit Targets to perform noise-aware and device-aware transpilation. The relevant target and qubit labels are passed through in a number of ways. The most straightforward is to pass through an braket_device:
In [ ]:
from qiskit_braket_provider import to_braket
ghz_garnet = to_braket(ghz, braket_device=garnet)
dprint(ghz_garnet)T : │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ ||
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q1 : ───StartVerbatim───┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├──────────●──────────┤ PRx(1.57, 0.00) ├─ ||
║ └─────────────────┘ └─────────────────┘ │ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ ||
q2 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├────────┤ Z ├────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─ ||
║ └─────────────────┘ └─────────────────┘ └───┘ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q3 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───────────────────────────────────────── ||
║ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ||
q4 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 0.00) ├───────────────────────────────────────────────────────────── ||
║ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q5 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───────────────────────────────────────── ||
║ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q6 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───────────────────────────────────────── ||
║ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q7 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───────────────────────────────────────── ||
║ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌───┐ ┌─────────────────┐ ┌───┐ ||
q8 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 0.00) ├────────┤ Z ├────────┤ PRx(1.57, 0.00) ├────────┤ Z ├──────── ||
║ └─────────────────┘ └─┬─┘ └─────────────────┘ └─┬─┘ ||
║ ┌─────────────────┐ │ ┌─────────────────┐ │ ||
q9 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 0.00) ├──────────●──────────┤ PRx(1.57, 0.00) ├──────────●────────── ||
║ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ||
q10 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 0.00) ├───────────────────────────────────────────────────────────── ||
║ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ||
q11 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 0.00) ├───────────────────────────────────────────────────────────── ||
║ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ||
q12 : ─────────╨─────────┤ PRx(1.57, 0.00) ├───────────────────────────────────────────────────────────── ||
└─────────────────┘ ||
T : │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ ||
T : │ 5 │ 6 │ 7 │ 8 │ 9 │ ||
┌─────────────────┐ ||
q1 : ──────────────────────────────────────────────────●──────────┤ PRx(1.57, 0.00) ├───●─── ||
│ └─────────────────┘ │ ||
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ ┌─┴─┐ ||
q2 : ─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─┤ PRx(1.57, 0.00) ├────────┤ Z ├────────┤ PRx(1.57, 0.00) ├─┤ Z ├─ ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ └───┘ └─────────────────┘ └───┘ ||
||
q3 : ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q4 : ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q5 : ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q6 : ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q7 : ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
┌─────────────────┐ ┌───┐ ||
q8 : ─┤ PRx(1.57, 0.00) ├────────┤ Z ├────────────────────────────────────────────────────── ||
└─────────────────┘ └─┬─┘ ||
┌─────────────────┐ │ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q9 : ─┤ PRx(1.57, 0.00) ├──────────●──────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─────── ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
||
q10 : ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q11 : ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q12 : ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
T : │ 5 │ 6 │ 7 │ 8 │ 9 │ ||
T : │ 10 │ 11 │ 12 │ 13 │ 14 │ 15 │ 16 │ 17 │ ||
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌───┐ ┌─────────────────┐ ┌───┐ ┌─────────────────┐ ┌───┐ ||
q1 : ─┤ PRx(1.57, 0.00) ├───●───┤ PRx(1.57, 0.00) ├─┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 0.00) ├─┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 0.00) ├─┤ Z ├─ ||
└─────────────────┘ │ └─────────────────┘ └─┬─┘ └─────────────────┘ └─┬─┘ └─────────────────┘ └─┬─┘ ||
┌─────────────────┐ ┌─┴─┐ │ │ │ ||
q2 : ─┤ PRx(1.57, 0.00) ├─┤ Z ├───────────────────────┼─────────────────────────┼─────────────────────────┼─── ||
└─────────────────┘ └───┘ │ │ │ ||
│ │ │ ||
q3 : ─────────────────────────────────────────────────┼─────────────────────────┼─────────────────────────┼─── ||
│ │ │ ||
│ ┌─────────────────┐ │ ┌─────────────────┐ │ ||
q4 : ─────────────────────────────────────────────────●───┤ PRx(1.57, 0.00) ├───●───┤ PRx(1.57, 0.00) ├───●─── ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
||
q5 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q6 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q7 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q8 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q9 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q10 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q11 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q12 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
T : │ 10 │ 11 │ 12 │ 13 │ 14 │ 15 │ 16 │ 17 │ ||
T : │ 18 │ 19 │ 20 │ 21 │ 22 │ ||
┌─────────────────┐ ┌───┐ ┌─────────────────┐ ┌───┐ ||
q1 : ─┤ PRx(1.57, 0.00) ├─────────────────────────────────────────┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 0.00) ├─┤ Z ├─ ||
└─────────────────┘ └─┬─┘ └─────────────────┘ └─┬─┘ ||
│ │ ||
q2 : ───────────────────────────────────────────────────────────────┼─────────────────────────┼─── ||
│ │ ||
┌───┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ │ │ ||
q3 : ────────┤ Z ├────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───┼─────────────────────────┼─── ||
└─┬─┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ │ │ ||
│ ┌─────────────────┐ │ ┌─────────────────┐ │ ||
q4 : ──────────●──────────┤ PRx(1.57, 0.00) ├───────────────────────●───┤ PRx(1.57, 0.00) ├───●─── ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
||
q5 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q6 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q7 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q8 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q9 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q10 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q11 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q12 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
T : │ 18 │ 19 │ 20 │ 21 │ 22 │ ||
T : │ 23 │ 24 │ 25 │ 26 │ 27 │ 28 │ ||
┌─────────────────┐ ┌───┐ ||
q1 : ─┤ PRx(1.57, 0.00) ├─┤ Z ├─────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
└─────────────────┘ └─┬─┘ ||
│ ||
q2 : ───────────────────────┼───────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
│ ||
│ ||
q3 : ───────────────────────┼─────────────────────────────────────────────●─────────────────────── ||
│ │ ||
┌─────────────────┐ │ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ ||
q4 : ─┤ PRx(1.57, 0.00) ├───●───┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─ ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ └───┘ └─────────────────┘ ||
||
q5 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q6 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q7 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q8 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q9 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q10 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q11 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q12 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
T : │ 23 │ 24 │ 25 │ 26 │ 27 │ 28 │ ||
T : │ 29 │ 30 │ 31 │ 32 │ 33 │ 34 │ ||
||
q1 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q2 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q3 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
┌─────────────────┐ ||
q4 : ─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───●───────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
└─────────────────┘ │ ||
┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q5 : ─────────────────────┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───●─────────────────────── ||
└───┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ │ ||
┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ ||
q6 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─ ||
└───┘ └─────────────────┘ ||
||
q7 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q8 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q9 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q10 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q11 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q12 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
T : │ 29 │ 30 │ 31 │ 32 │ 33 │ 34 │ ||
T : │ 35 │ 36 │ 37 │ 38 │ 39 │ 40 │ ||
||
q1 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q2 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q3 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q4 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q5 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
┌─────────────────┐ ||
q6 : ─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───●───────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
└─────────────────┘ │ ||
┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌───┐ ||
q7 : ─────────────────────┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─┤ PRx(1.57, 0.00) ├─┤ Z ├─ ||
└───┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ └─┬─┘ ||
│ ||
q8 : ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┼─── ||
│ ||
│ ||
q9 : ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┼─── ||
│ ||
│ ||
q10 : ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┼─── ||
│ ||
│ ||
q11 : ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┼─── ||
│ ||
│ ||
q12 : ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────●─── ||
||
T : │ 35 │ 36 │ 37 │ 38 │ 39 │ 40 │ ||
T : │ 41 │ 42 │ 43 │ 44 │ 45 │ 46 │ 47 │ 48 │ ||
||
q1 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q2 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q3 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q4 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q5 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q6 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
┌─────────────────┐ ┌───┐ ┌─────────────────┐ ┌───┐ ||
q7 : ─┤ PRx(1.57, 0.00) ├─┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 0.00) ├─┤ Z ├───────────────────────────────────────────────────── ||
└─────────────────┘ └─┬─┘ └─────────────────┘ └─┬─┘ ||
│ │ ||
q8 : ───────────────────────┼─────────────────────────┼─────────────────────────────────────────────────────── ||
│ │ ||
│ │ ||
q9 : ───────────────────────┼─────────────────────────┼─────────────────────────────────────────────────────── ||
│ │ ||
│ │ ||
q10 : ───────────────────────┼─────────────────────────┼─────────────────────────────────────────────────────── ||
│ │ ||
│ │ ┌─────────────────┐ ||
q11 : ───────────────────────┼─────────────────────────┼─────────────────────────●───┤ PRx(1.57, 0.00) ├───●─── ||
│ │ │ └─────────────────┘ │ ||
┌─────────────────┐ │ ┌─────────────────┐ │ ┌─────────────────┐ ┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ ┌─┴─┐ ||
q12 : ─┤ PRx(1.57, 0.00) ├───●───┤ PRx(1.57, 0.00) ├───●───┤ PRx(1.57, 0.00) ├─┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 0.00) ├─┤ Z ├─ ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ └───┘ └─────────────────┘ └───┘ ||
T : │ 41 │ 42 │ 43 │ 44 │ 45 │ 46 │ 47 │ 48 │ ||
T : │ 49 │ 50 │ 51 │ 52 │ 53 │ 54 │ 55 │ 56 │ ||
||
q1 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q2 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q3 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q4 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q5 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q6 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q7 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q8 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q9 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q10 : ─────────────────────────────────────────────────●───┤ PRx(1.57, 0.00) ├───●───┤ PRx(1.57, 0.00) ├───●─── ||
│ └─────────────────┘ │ └─────────────────┘ │ ||
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ ┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ ┌─┴─┐ ||
q11 : ─┤ PRx(1.57, 0.00) ├───●───┤ PRx(1.57, 0.00) ├─┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 0.00) ├─┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 0.00) ├─┤ Z ├─ ||
└─────────────────┘ │ └─────────────────┘ └───┘ └─────────────────┘ └───┘ └─────────────────┘ └───┘ ||
┌─────────────────┐ ┌─┴─┐ ||
q12 : ─┤ PRx(1.57, 0.00) ├─┤ Z ├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
└─────────────────┘ └───┘ ||
T : │ 49 │ 50 │ 51 │ 52 │ 53 │ 54 │ 55 │ 56 │ ||
T : │ 57 │ 58 │ 59 │ 60 │ 61 │
┌───┐
q1 : ─────────────────────────────────────────────────EndVerbatim───┤ M ├─
║ └───┘
║ ┌───┐
q2 : ──────────────────────────────────────────────────────║────────┤ M ├─
║ └───┘
║ ┌───┐
q3 : ──────────────────────────────────────────────────────║────────┤ M ├─
║ └───┘
║ ┌───┐
q4 : ──────────────────────────────────────────────────────║────────┤ M ├─
║ └───┘
║ ┌───┐
q5 : ──────────────────────────────────────────────────────║────────┤ M ├─
║ └───┘
║ ┌───┐
q6 : ──────────────────────────────────────────────────────║────────┤ M ├─
║ └───┘
║
q7 : ──────────────────────────────────────────────────────║──────────────
║
║
q8 : ──────────────────────────────────────────────────────║──────────────
║
┌───┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ║ ┌───┐
q9 : ─┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├────────║────────┤ M ├─
└─┬─┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ║ └───┘
│ ║ ┌───┐
q10 : ───●──────────────────────────────────────────────────║────────┤ M ├─
║ └───┘
║
q11 : ──────────────────────────────────────────────────────║──────────────
║
║
q12 : ──────────────────────────────────────────────────────╨──────────────
T : │ 57 │ 58 │ 59 │ 60 │ 61 │
We can unpack this a bit by using the Qiskit-specific BraketAwsBackend, which provides both a Target as well as the device labels.
In [7]:
from qiskit_braket_provider import BraketAwsBackend
backend = BraketAwsBackend(device=garnet)
ghz_garnet_alt = to_braket(ghz, qubit_labels=backend.qubit_labels, target=backend.target, optimization_level=3)
dprint(ghz_garnet_alt)T : │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ ||
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q4 : ───StartVerbatim───┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─────────────────────────────────────────────── ||
║ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q5 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─────────────────────────────────────────────── ||
║ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌───┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q6 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─ ||
║ └─────────────────┘ └─────────────────┘ └─┬─┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ │ ||
q7 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───●─────────────────────────────────────────── ||
║ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q8 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─────────────────────────────────────────────── ||
║ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q9 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─────────────────────────────────────────────── ||
║ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q13 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─────────────────────────────────────────────── ||
║ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q14 : ─────────╨─────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─────────────────────────────────────────────── ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
T : │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ ||
T : │ 6 │ 7 │ 8 │ 9 │ 10 │ 11 │ 12 │ ||
┌───┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q4 : ───────────────────────────────────────────────┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───●─── ||
└─┬─┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ │ ||
┌───┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ │ │ ||
q5 : ─┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───●─────────────────────────────────────────────┼─── ||
└─┬─┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ │ ||
│ │ ||
q6 : ───●───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┼─── ||
│ ||
│ ||
q7 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┼─── ||
│ ||
│ ||
q8 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┼─── ||
│ ||
┌─┴─┐ ||
q9 : ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ Z ├─ ||
└───┘ ||
||
q13 : ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q14 : ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
T : │ 6 │ 7 │ 8 │ 9 │ 10 │ 11 │ 12 │ ||
T : │ 13 │ 14 │ 15 │ 16 │ 17 │ 18 │ ||
||
q4 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q5 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q6 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q7 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q8 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q9 : ─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───●───────────────────────────────────────────────── ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ │ ||
│ ┌───┐ ||
q13 : ───────────────────────────────────────────┼───────────────────────────────────────────┤ Z ├─ ||
│ └─┬─┘ ||
┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ │ ||
q14 : ─────────────────────────────────────────┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───●─── ||
└───┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
T : │ 13 │ 14 │ 15 │ 16 │ 17 │ 18 │ ||
T : │ 19 │ 20 │ 21 │ 22 │ 23 │ 24 │ ||
||
q4 : ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────EndVerbatim─── ||
║ ||
║ ||
q5 : ──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────║──────── ||
║ ||
║ ||
q6 : ──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────║──────── ||
║ ||
║ ||
q7 : ──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────║──────── ||
║ ||
┌───┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ║ ||
q8 : ─────────────────────────────────────────┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├────────║──────── ||
└─┬─┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ║ ||
│ ║ ||
q9 : ───────────────────────────────────────────┼──────────────────────────────────────────────────║──────── ||
│ ║ ||
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ │ ║ ||
q13 : ─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───●──────────────────────────────────────────────────║──────── ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ ║ ||
║ ||
q14 : ──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────╨──────── ||
||
T : │ 19 │ 20 │ 21 │ 22 │ 23 │ 24 │ ||
T : │ 25 │
┌───┐
q4 : ─┤ M ├─
└───┘
┌───┐
q5 : ─┤ M ├─
└───┘
┌───┐
q6 : ─┤ M ├─
└───┘
┌───┐
q7 : ─┤ M ├─
└───┘
┌───┐
q8 : ─┤ M ├─
└───┘
┌───┐
q9 : ─┤ M ├─
└───┘
┌───┐
q13 : ─┤ M ├─
└───┘
┌───┐
q14 : ─┤ M ├─
└───┘
T : │ 25 │
Importantly, we see that with Braket-compiled and Qiskit-compiled circuits, a different qubit layout has been applied, based on knowledge of the device.
[!Note] A critical keyword for this is
qubit_labels, which is used for converting back to any non-contiguous qubits in Braket.
If instead, we want to perform more granular manipulation, we can directly specify items like basis_gates, coupling_map, angle_restrictions, or the optimization_level of the preset_pass_manager. For those more familiar with Qiskit, we can also supply a custom PassManager object.
[!IMPORTANT] Verbatim flags will not always be applied to a circuit. These are mainly supplied when a device or Target is specified, the verbatim flag is specified, or when a custom PassManger is utilized. To remove measurement, use the
to_qiskitfeature withadd_measurement=False.
[!NOTE] Circuit indexing can also be accomplished via the
target_mappingkeyword inCircuit().add_circuit. However, for consistency with the contiguous Qiskit ordering convention, usingbackend.qubit_labelsis preferred.
In [ ]:
ghz_basis = to_braket(ghz, basis_gates=["cz","r"]) #
print("Circuit in a native basis for IQM:")
dprint(ghz_basis) #
print("Circuit across a linear layout:")
ghz_linear = to_braket(ghz, coupling_map=[[5,4],[4,3],[3,2],[2,0],[0,6],[6,1],[1,7]], optimization_level=2) # custom linear layout
dprint(ghz_linear)
Circuit in a native basis for IQM:
T : │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ ||
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q0 : ─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───●───────────────────────────────────────────────── ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ │ ||
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q1 : ─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───●─── ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ └───┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ │ ||
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─┴─┐ ||
q2 : ─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───────────────────────────────────────────────┤ Z ├─ ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ └───┘ ||
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q3 : ─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───────────────────────────────────────────────────── ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q4 : ─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───────────────────────────────────────────────────── ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q5 : ─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───────────────────────────────────────────────────── ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q6 : ─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───────────────────────────────────────────────────── ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q7 : ─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───────────────────────────────────────────────────── ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
T : │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ ||
T : │ 6 │ 7 │ 8 │ 9 │ 10 │ 11 │ ||
||
q0 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q1 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q2 : ─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───●───────────────────────────────────────────────── ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ │ ||
┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q3 : ─────────────────────────────────────────┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───●─── ||
└───┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ │ ||
┌─┴─┐ ||
q4 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ Z ├─ ||
└───┘ ||
||
q5 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q6 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q7 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
T : │ 6 │ 7 │ 8 │ 9 │ 10 │ 11 │ ||
T : │ 12 │ 13 │ 14 │ 15 │ 16 │ 17 │ ||
||
q0 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q1 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q2 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
||
q3 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q4 : ─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───●───────────────────────────────────────────────── ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ │ ||
┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q5 : ─────────────────────────────────────────┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───●─── ||
└───┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ │ ||
┌─┴─┐ ||
q6 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ Z ├─ ||
└───┘ ||
||
q7 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
||
T : │ 12 │ 13 │ 14 │ 15 │ 16 │ 17 │ ||
T : │ 18 │ 19 │ 20 │ 21 │ 22 │ 23 │
┌───┐
q0 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ M ├─
└───┘
┌───┐
q1 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ M ├─
└───┘
┌───┐
q2 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ M ├─
└───┘
┌───┐
q3 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ M ├─
└───┘
┌───┐
q4 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ M ├─
└───┘
┌───┐
q5 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ M ├─
└───┘
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌───┐
q6 : ─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───●───────────────────────────────────────────┤ M ├─
└─────────────────┘ └─────────────────┘ │ └───┘
┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌───┐
q7 : ─────────────────────────────────────────┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─┤ M ├─
└───┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ └───┘
T : │ 18 │ 19 │ 20 │ 21 │ 22 │ 23 │
Circuit across a linear layout:
T : │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │ 7 │ 8 │
┌───┐ ┌───┐
q0 : ───────────────────┤ X ├───●─────────────────────┤ M ├─
└─┬─┘ │ └───┘
┌───┐ │ │ ┌───┐
q1 : ───────┤ X ├───●─────┼─────┼─────────────────────┤ M ├─
└─┬─┘ │ │ │ └───┘
│ │ │ ┌─┴─┐ ┌───┐
q2 : ─────────┼─────┼─────┼───┤ X ├───●───────────────┤ M ├─
│ │ │ └───┘ │ └───┘
│ │ │ ┌─┴─┐ ┌───┐
q3 : ─────────┼─────┼─────┼─────────┤ X ├───●─────────┤ M ├─
│ │ │ └───┘ │ └───┘
│ │ │ ┌─┴─┐ ┌───┐
q4 : ─────────┼─────┼─────┼───────────────┤ X ├───●───┤ M ├─
│ │ │ └───┘ │ └───┘
│ │ │ ┌─┴─┐ ┌───┐
q5 : ─────────┼─────┼─────┼─────────────────────┤ X ├─┤ M ├─
│ │ │ └───┘ └───┘
│ ┌─┴─┐ │ ┌───┐
q6 : ─────────┼───┤ X ├───●───────────────────────────┤ M ├─
│ └───┘ └───┘
┌───┐ │ ┌───┐
q7 : ─┤ H ├───●───────────────────────────────────────┤ M ├─
└───┘ └───┘
T : │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │ 7 │ 8 │
The optimization_level matches the Qiskit transpiler keyword. The Qiskit transpiler (which performs quantum circuit compilation, also called transpilation) can take numerous constraints reflecting information on a device, including but not limited to, the unitary gate set, device connectivity, gate error rates and timing, and more. This can be supplied via a backend or Target, or as additional arguments. The optimization levels correspond with hierarchically increasing levels of optimization, which will first ensure that the circuit can be run on a particular basis set and connectivity, and with higher levels can perform advanced rerouting and attempt to simplify unitary gate sequences.
In [9]:
ghz_4 = Circuit().cnot(0,2).cnot(0,1).cnot(2,3)
for opt_level in [0,1,2,3]:
print(f"Optimization Level: {opt_level}")
circ =to_braket(ghz_4, braket_device=garnet, optimization_level=opt_level)
n_cz = [ins.operator.name for ins in circ.instructions].count("CZ")
print(f"Number of CZ Gates: {n_cz}")
dprint(circ)
Optimization Level: 0
Number of CZ Gates: 6
T : │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ ||
||
q1 : ───StartVerbatim───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── ||
║ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q2 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─────────────────────────────────────────────── ||
║ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌───┐ ┌─────────────────┐ ┌───┐ ┌─────────────────┐ ||
q3 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 0.00) ├────────┤ Z ├────────┤ PRx(1.57, 0.00) ├─┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 0.00) ├─ ||
║ └─────────────────┘ └─┬─┘ └─────────────────┘ └─┬─┘ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ │ ┌─────────────────┐ │ ┌─────────────────┐ ||
q4 : ─────────╨─────────┤ PRx(1.57, 0.00) ├──────────●──────────┤ PRx(1.57, 0.00) ├───●───┤ PRx(1.57, 0.00) ├─ ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
T : │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ ||
T : │ 6 │ 7 │ 8 │ 9 │ 10 │ 11 │ ||
||
q1 : ─────────────────────────────────────────────────●────────────●────────────────────────────── ||
│ │ ||
│ ┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ ||
q2 : ─────────────────────────────────────────────────┼──────────┤ Z ├────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─ ||
│ └───┘ └─────────────────┘ ||
┌───┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ │ ||
q3 : ─┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───┼─────────────────────────────────────────── ||
└─┬─┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ │ ||
│ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q4 : ───●───┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─ ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ └───┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
T : │ 6 │ 7 │ 8 │ 9 │ 10 │ 11 │ ||
T : │ 12 │ 13 │ 14 │ 15 │ 16 │
┌───┐
q1 : ───────────────────────────────────────────────────────────────EndVerbatim───┤ M ├─
║ └───┘
┌─────────────────┐ ║ ┌───┐
q2 : ─┤ PRx(3.14, 0.00) ├────────────────────────────────────────────────║────────┤ M ├─
└─────────────────┘ ║ └───┘
┌───┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ║ ┌───┐
q3 : ────────┤ Z ├────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├────────║────────┤ M ├─
└─┬─┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ║ └───┘
│ ║ ┌───┐
q4 : ──────────●─────────────────────────────────────────────────────────╨────────┤ M ├─
└───┘
T : │ 12 │ 13 │ 14 │ 15 │ 16 │
Optimization Level: 1
Number of CZ Gates: 3
T : │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ ||
||
q4 : ───StartVerbatim─────────────────────────────────────────────●─────────────────────────●─── ||
║ │ │ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ │ ||
q5 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├───┼─── ||
║ └─────────────────┘ └─────────────────┘ └───┘ └─────────────────┘ │ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ │ ||
q6 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─────────────────────────────┼─── ||
║ └─────────────────┘ └─────────────────┘ │ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─┴─┐ ||
q9 : ─────────╨─────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───────────────────────────┤ Z ├─ ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ └───┘ ||
T : │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ ||
T : │ 5 │ 6 │ 7 │ 8 │ 9 │ 10 │
┌───┐
q4 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────EndVerbatim───┤ M ├─
║ └───┘
┌─────────────────┐ ║ ┌───┐
q5 : ─┤ PRx(3.14, 0.00) ├──────────●─────────────────────────────────────────────────────────║────────┤ M ├─
└─────────────────┘ │ ║ └───┘
┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ║ ┌───┐
q6 : ────────────────────────────┤ Z ├────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├────────║────────┤ M ├─
└───┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ║ └───┘
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ║ ┌───┐
q9 : ─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├────────────────────────────────────────────────╨────────┤ M ├─
└─────────────────┘ └─────────────────┘ └───┘
T : │ 5 │ 6 │ 7 │ 8 │ 9 │ 10 │
Optimization Level: 2
Number of CZ Gates: 3
T : │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ ||
||
q4 : ───StartVerbatim─────────────────────────────────────────────●─────────────────────────●─── ||
║ │ │ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ │ ||
q5 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├───┼─── ||
║ └─────────────────┘ └─────────────────┘ └───┘ └─────────────────┘ │ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ │ ||
q6 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─────────────────────────────┼─── ||
║ └─────────────────┘ └─────────────────┘ │ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─┴─┐ ||
q9 : ─────────╨─────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───────────────────────────┤ Z ├─ ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ └───┘ ||
T : │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ ||
T : │ 5 │ 6 │ 7 │ 8 │ 9 │ 10 │
┌───┐
q4 : ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────EndVerbatim───┤ M ├─
║ └───┘
┌─────────────────┐ ║ ┌───┐
q5 : ─┤ PRx(3.14, 0.00) ├──────────●─────────────────────────────────────────────────────────║────────┤ M ├─
└─────────────────┘ │ ║ └───┘
┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ║ ┌───┐
q6 : ────────────────────────────┤ Z ├────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├────────║────────┤ M ├─
└───┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ║ └───┘
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ║ ┌───┐
q9 : ─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├────────────────────────────────────────────────╨────────┤ M ├─
└─────────────────┘ └─────────────────┘ └───┘
T : │ 5 │ 6 │ 7 │ 8 │ 9 │ 10 │
Optimization Level: 3
Number of CZ Gates: 3
T : │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ ||
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌───┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q4 : ───StartVerbatim───┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─ ||
║ └─────────────────┘ └─────────────────┘ └─┬─┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
║ │ ||
q5 : ─────────║───────────────────────────────────────────────────●────────────●────────────────────────────── ||
║ │ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ ||
q6 : ─────────║─────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├──────────────┤ Z ├────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─ ||
║ └─────────────────┘ └─────────────────┘ └───┘ └─────────────────┘ ||
║ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ||
q9 : ─────────╨─────────┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├─────────────────────────────────────────────── ||
└─────────────────┘ └─────────────────┘ ||
T : │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ ||
T : │ 6 │ 7 │ 8 │ 9 │ 10 │
┌───┐
q4 : ───────────────────────●─────────────────────────────────────────────EndVerbatim───┤ M ├─
│ ║ └───┘
│ ║ ┌───┐
q5 : ───────────────────────┼──────────────────────────────────────────────────║────────┤ M ├─
│ ║ └───┘
┌─────────────────┐ │ ║ ┌───┐
q6 : ─┤ PRx(3.14, 0.00) ├───┼──────────────────────────────────────────────────║────────┤ M ├─
└─────────────────┘ │ ║ └───┘
┌─┴─┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ║ ┌───┐
q9 : ─────────────────────┤ Z ├─┤ PRx(1.57, 1.57) ├─┤ PRx(3.14, 0.00) ├────────╨────────┤ M ├─
└───┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ └───┘
T : │ 6 │ 7 │ 8 │ 9 │ 10 │
For this example, the main difference is between Qiskit's optimization levels 0 and 1, though for more complex (and particularly larger) circuits, additional resynthesis and more agressive rerouting might be beneficial.
Further Information
The to_braket function supports Qiskit QuantumCircuits, as well as functional OpenQASM3 programs. More information and examples can be seen in the related tutorial. Quantum circuit compilation is a rich and critical field, relevant for current devices as well as fault tolerant considerations.
This entry was created automatically from publicly available records. QCR links to public sources and only stores repository content where the license permits redistribution.
v1 Latest
Jun 15, 2026Cite all versions? Use the base QCR ID to always reference the latest version of this entry.
Amazon Braket SDK
compilation
transpilation
qiskit
braket
provider
qcr:2606.05350 Intermediate Amazon Braket SDKUpdated 3 days ago qcr:2606.92740 Intermediate Amazon Braket SDKUpdated 2 days ago qcr:2606.49260 Intermediate Amazon Braket SDKUpdated 3 days ago qcr:2606.92305 Intermediate Amazon Braket SDKUpdated 1 day ago qcr:2606.17502 Advanced Amazon Braket SDKUpdated 2 days ago
Compilation
Amazon Braket SDKUpdated 3 days agoCompilation
Amazon Braket SDKUpdated 2 days agoAmazon Braket SDKUpdated 3 days agoQEM
Amazon Braket SDKUpdated 1 day agoQEM
Amazon Braket SDKUpdated 2 days ago
Join the Discussion
Comments (0)
No comments yet. Be the first to share your thoughts!