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b/ibm_fez&ibm_kingston/mqa-real-fez-20-null/d4etv1kcdebc73evgn0g/d4etv1kcdebc73evgn0g_qubits.json new file mode 100644 index 0000000..fb2ffa6 --- /dev/null +++ b/ibm_fez&ibm_kingston/mqa-real-fez-20-null/d4etv1kcdebc73evgn0g/d4etv1kcdebc73evgn0g_qubits.json @@ -0,0 +1 @@ +{"num_qubits": 20} \ No newline at end of file diff --git a/ibm_fez&ibm_kingston/mqa-real-fez-20-null/d4etv1kcdebc73evgn0g/d4etv1kcdebc73evgn0g_seed.json b/ibm_fez&ibm_kingston/mqa-real-fez-20-null/d4etv1kcdebc73evgn0g/d4etv1kcdebc73evgn0g_seed.json new file mode 100644 index 0000000..3d27433 --- /dev/null +++ b/ibm_fez&ibm_kingston/mqa-real-fez-20-null/d4etv1kcdebc73evgn0g/d4etv1kcdebc73evgn0g_seed.json @@ -0,0 +1 @@ +{"seed": 123} \ No newline at end of file diff --git a/ibm_fez&ibm_kingston/mqa-real-fez-20-null/mqa_real_fez_20.ipynb b/ibm_fez&ibm_kingston/mqa-real-fez-20-null/mqa_real_fez_20.ipynb new file mode 100644 index 0000000..60ebe8f --- /dev/null +++ b/ibm_fez&ibm_kingston/mqa-real-fez-20-null/mqa_real_fez_20.ipynb @@ -0,0 +1,318 @@ +{ + "cells": [ + { + "cell_type": "code", + "execution_count": 1, + "id": "03685230", + "metadata": {}, + "outputs": [], + "source": [ + "from qiskit_ibm_runtime import QiskitRuntimeService\n", + "import numpy as np\n", + "import matplotlib.pyplot as plt\n", + "from qiskit_device_benchmarking.bench_code.mrb import MirrorQA, QuantumAwesomeness\n", + "import os, random\n", + "\n", + "# Fix random seed for numpy\n", + "SEED = 123 # pick your favorite int\n", + "os.environ[\"PYTHONHASHSEED\"] = str(SEED) # optional, for hash-based determinism\n", + "random.seed(SEED)\n", + "np.random.seed(SEED)\n", + "\n", + "QiskitRuntimeService.save_account(\n", + " token=\"QPIl2rvgomW_N1LcftivJzDadXNeM9Q4UhtyRxucMbTV\", # Your token is confidential.\n", + " # Do not share your key in public code.\n", + " instance=\"crn:v1:bluemix:public:quantum-computing:us-east:a/22dc8fdbcf474c5c8b2faee4cf250adb:6907401c-f66b-4337-8c3f-807e8f1947c4::\", # Optionally specify the instance to use.\n", + " name=\"maria\", # Optionally name this set of account credentials.\n", + " set_as_default=True, # Optionally set these as your default credentials.\n", + " overwrite=True \n", + ")\n", + "\n", + "service = QiskitRuntimeService()\n", + "backend = service.backend(\"ibm_fez\")" + ] + }, + { + "cell_type": "code", + "execution_count": 2, + "id": "7f7fac77", + "metadata": {}, + "outputs": [ + { + "name": "stdout", + "output_type": "stream", + "text": [ + "Job IDs: ['d4do2j9eg65s738lmf70']\n" + ] + } + ], + "source": [ + "# Define parameters for the simulated backend\n", + "num_qubits = 156\n", + "shots = 10000\n", + "lengths = [2]+[4,10,20,50,100]\n", + "num_samples = 20\n", + "\n", + "# Set up the experiment object\n", + "exp = MirrorQA(\n", + " range(num_qubits),\n", + " lengths=lengths,\n", + " backend=backend,\n", + " two_qubit_gate_density=0.25,\n", + " num_samples=num_samples,\n", + " initial_entangling_angle=np.pi/2, seed=SEED\n", + ")\n", + "\n", + "# Set run options\n", + "exp.set_run_options(shots=shots)\n", + "\n", + "# Run the experiment with timing\n", + "rb_data = exp.run()\n", + "print(\"Job IDs:\", rb_data.job_ids)" + ] + }, + { + "cell_type": "code", + "execution_count": 3, + "id": "96b0e9f6", + "metadata": {}, + "outputs": [ + { + "ename": "AttributeError", + "evalue": "Option initial_entangling_angle is not defined", + "output_type": "error", + "traceback": [ + "\u001b[31m---------------------------------------------------------------------------\u001b[39m", + "\u001b[31mKeyError\u001b[39m Traceback (most recent call last)", + "\u001b[36mFile \u001b[39m\u001b[32m~/Documents/GitHub/qiskit-device-benchmarking/venv-benchmarking/lib/python3.13/site-packages/qiskit/providers/options.py:134\u001b[39m, in \u001b[36mOptions.__getattr__\u001b[39m\u001b[34m(self, name)\u001b[39m\n\u001b[32m 133\u001b[39m \u001b[38;5;28;01mtry\u001b[39;00m:\n\u001b[32m--> \u001b[39m\u001b[32m134\u001b[39m \u001b[38;5;28;01mreturn\u001b[39;00m \u001b[38;5;28;43mself\u001b[39;49m\u001b[43m.\u001b[49m\u001b[43m_fields\u001b[49m\u001b[43m[\u001b[49m\u001b[43mname\u001b[49m\u001b[43m]\u001b[49m\n\u001b[32m 135\u001b[39m \u001b[38;5;28;01mexcept\u001b[39;00m \u001b[38;5;167;01mKeyError\u001b[39;00m \u001b[38;5;28;01mas\u001b[39;00m ex:\n", + "\u001b[31mKeyError\u001b[39m: 'initial_entangling_angle'", + "\nThe above exception was the direct cause of the following exception:\n", + "\u001b[31mAttributeError\u001b[39m Traceback (most recent call last)", + "\u001b[36mCell\u001b[39m\u001b[36m \u001b[39m\u001b[32mIn[3]\u001b[39m\u001b[32m, line 27\u001b[39m\n\u001b[32m 25\u001b[39m \u001b[38;5;66;03m# Save the angle\u001b[39;00m\n\u001b[32m 26\u001b[39m \u001b[38;5;28;01mwith\u001b[39;00m \u001b[38;5;28mopen\u001b[39m(\u001b[33mf\u001b[39m\u001b[33m'\u001b[39m\u001b[38;5;132;01m{\u001b[39;00mjob_id\u001b[38;5;132;01m}\u001b[39;00m\u001b[33m/\u001b[39m\u001b[38;5;132;01m{\u001b[39;00mjob_id\u001b[38;5;132;01m}\u001b[39;00m\u001b[33m_angle.json\u001b[39m\u001b[33m'\u001b[39m, \u001b[33m'\u001b[39m\u001b[33mw\u001b[39m\u001b[33m'\u001b[39m) \u001b[38;5;28;01mas\u001b[39;00m f:\n\u001b[32m---> \u001b[39m\u001b[32m27\u001b[39m json.dump({\u001b[33m\"\u001b[39m\u001b[33minitial_entangling_angle\u001b[39m\u001b[33m\"\u001b[39m: \u001b[43mexp\u001b[49m\u001b[43m.\u001b[49m\u001b[43mexperiment_options\u001b[49m\u001b[43m.\u001b[49m\u001b[43minitial_entangling_angle\u001b[49m}, f)\n\u001b[32m 29\u001b[39m \u001b[38;5;66;03m# Save the density\u001b[39;00m\n\u001b[32m 30\u001b[39m \u001b[38;5;28;01mwith\u001b[39;00m \u001b[38;5;28mopen\u001b[39m(\u001b[33mf\u001b[39m\u001b[33m'\u001b[39m\u001b[38;5;132;01m{\u001b[39;00mjob_id\u001b[38;5;132;01m}\u001b[39;00m\u001b[33m/\u001b[39m\u001b[38;5;132;01m{\u001b[39;00mjob_id\u001b[38;5;132;01m}\u001b[39;00m\u001b[33m_density.json\u001b[39m\u001b[33m'\u001b[39m, \u001b[33m'\u001b[39m\u001b[33mw\u001b[39m\u001b[33m'\u001b[39m) \u001b[38;5;28;01mas\u001b[39;00m f:\n", + "\u001b[36mFile \u001b[39m\u001b[32m~/Documents/GitHub/qiskit-device-benchmarking/venv-benchmarking/lib/python3.13/site-packages/qiskit/providers/options.py:136\u001b[39m, in \u001b[36mOptions.__getattr__\u001b[39m\u001b[34m(self, name)\u001b[39m\n\u001b[32m 134\u001b[39m \u001b[38;5;28;01mreturn\u001b[39;00m \u001b[38;5;28mself\u001b[39m._fields[name]\n\u001b[32m 135\u001b[39m \u001b[38;5;28;01mexcept\u001b[39;00m \u001b[38;5;167;01mKeyError\u001b[39;00m \u001b[38;5;28;01mas\u001b[39;00m ex:\n\u001b[32m--> \u001b[39m\u001b[32m136\u001b[39m \u001b[38;5;28;01mraise\u001b[39;00m \u001b[38;5;167;01mAttributeError\u001b[39;00m(\u001b[33mf\u001b[39m\u001b[33m\"\u001b[39m\u001b[33mOption \u001b[39m\u001b[38;5;132;01m{\u001b[39;00mname\u001b[38;5;132;01m}\u001b[39;00m\u001b[33m is not defined\u001b[39m\u001b[33m\"\u001b[39m) \u001b[38;5;28;01mfrom\u001b[39;00m\u001b[38;5;250m \u001b[39m\u001b[34;01mex\u001b[39;00m\n", + "\u001b[31mAttributeError\u001b[39m: Option initial_entangling_angle is not defined" + ] + } + ], + "source": [ + "import os\n", + "import json\n", + "import qiskit\n", + "import qiskit.qasm2\n", + "\n", + "# Get the job id\n", + "job_id = rb_data.job_ids[0]\n", + "\n", + "# Create a folder with the job id as name\n", + "os.makedirs(job_id, exist_ok=True)\n", + "\n", + "# Save qubit number\n", + "with open(f'{job_id}/{job_id}_qubits.json', 'w') as f:\n", + " json.dump({\"num_qubits\": num_qubits}, f)\n", + "\n", + "# Save pairs\n", + "with open(f'{job_id}_pairs.json', 'w') as f:\n", + " json.dump(exp._pairs, f)\n", + "\n", + "# Save circuits\n", + 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" + ] + }, + "metadata": {}, + "output_type": "display_data" + } + ], + "source": [ + "qa = QuantumAwesomeness(exp.backend.coupling_map)\n", + "mi = qa.mutual_info(rb_data.data())\n", + "mmi = qa.mean_mutual_info(rb_data.data(), exp._pairs)\n", + "\n", + "ys = [[[] for _ in range(6)] for _ in range(3)]\n", + "yerrs = [[],[],[]]\n", + "\n", + "for p, pairtype in enumerate(['paired', 'unpaired', 'singles']):\n", + " for j, m in enumerate(mmi[pairtype]):\n", + " # m can be array-like; avoid ambiguous truth-value by checking element-wise NaNs\n", + " m_arr = np.asarray(m)\n", + " # skip if all entries are NaN\n", + " if np.all(np.isnan(m_arr)):\n", + " continue\n", + " # use the mean of the available values (ignoring NaNs) as the representative scalar\n", + " val = np.nanmean(m_arr)\n", + " ys[p][j % 6].append(val)\n", + "\n", + " for j in range(6):\n", + " if len(ys[p][j]) == 0:\n", + " # no data for this bin -> keep a placeholder (nan) and zero error\n", + " yerrs[p].append(0.0)\n", + " ys[p][j] = np.nan\n", + " else:\n", + " yerrs[p].append(np.std(ys[p][j]))\n", + " ys[p][j] = np.mean(ys[p][j])\n", + "\n", + "plt.errorbar(lengths,ys[0],yerr=yerrs[0],label='paired')\n", + "plt.errorbar(lengths,ys[1],yerr=yerrs[1],label='spectator')\n", + "plt.errorbar(lengths,ys[2],yerr=yerrs[2],label='isolated')\n", + "plt.yscale('log')\n", + "plt.legend()\n", + "plt.xlabel('Circuit Length')\n", + "plt.ylabel('Mean Mutual Information')\n", + "plt.title('')\n", + "\n", + "# Save mmi data to folder\n", + "mmi_data = {'lengths': lengths,\n", + " 'paired': ys[0],\n", + " 'spectator': ys[1],\n", + " 'isolated': ys[2],\n", + " 'paired_err': yerrs[0],\n", + " 'spectator_err': yerrs[1],\n", + " 'isolated_err': yerrs[2]}\n", + "with open(f'{job_id}/{job_id}_mutual_info_data.json', 'w') as f:\n", + " json.dump(mmi_data, f)\n", + "\n", + "# Save MI plot\n", + "fig_mi = plt.gcf()\n", + "fig_mi.savefig(f'{job_id}/{job_id}_mutual_info_plot.png', dpi=300, bbox_inches='tight')" + ] + }, + { + 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optional, for hash-based determinism\n", + "random.seed(SEED)\n", + "np.random.seed(SEED)\n", + "\n", + "QiskitRuntimeService.save_account(\n", + " token=\"QPIl2rvgomW_N1LcftivJzDadXNeM9Q4UhtyRxucMbTV\", # Your token is confidential.\n", + " # Do not share your key in public code.\n", + " instance=\"crn:v1:bluemix:public:quantum-computing:us-east:a/22dc8fdbcf474c5c8b2faee4cf250adb:6907401c-f66b-4337-8c3f-807e8f1947c4::\", # Optionally specify the instance to use.\n", + " name=\"maria\", # Optionally name this set of account credentials.\n", + " set_as_default=True, # Optionally set these as your default credentials.\n", + " overwrite=True \n", + ")\n", + "\n", + "service = QiskitRuntimeService()\n", + "backend = service.backend(\"ibm_fez\")" + ] + }, + { + "cell_type": "code", + "execution_count": 2, + "id": "7f7fac77", + "metadata": {}, + "outputs": [ + { + "name": "stdout", + "output_type": "stream", + "text": [ + "Job IDs: ['d4do2j9eg65s738lmf70']\n" + ] + } + ], + "source": [ + "# Define parameters for the simulated backend\n", + "num_qubits = 156\n", + "shots = 10000\n", + "lengths = [2]+[4,10,20,50,100]\n", + "num_samples = 20\n", + "\n", + "# Set up the experiment object\n", + "exp = MirrorQA(\n", + " range(num_qubits),\n", + " lengths=lengths,\n", + " backend=backend,\n", + " two_qubit_gate_density=0.25,\n", + " num_samples=num_samples,\n", + " initial_entangling_angle=np.pi/2, seed=SEED\n", + ")\n", + "\n", + "# Set run options\n", + "exp.set_run_options(shots=shots)\n", + "\n", + "# Run the experiment with timing\n", + "rb_data = exp.run()\n", + "print(\"Job IDs:\", rb_data.job_ids)" + ] + }, + { + "cell_type": "code", + "execution_count": 3, + "id": "96b0e9f6", + "metadata": {}, + "outputs": [ + { + "ename": "AttributeError", + "evalue": "Option initial_entangling_angle is not defined", + "output_type": "error", + "traceback": [ + "\u001b[31m---------------------------------------------------------------------------\u001b[39m", + "\u001b[31mKeyError\u001b[39m Traceback (most recent call last)", + "\u001b[36mFile \u001b[39m\u001b[32m~/Documents/GitHub/qiskit-device-benchmarking/venv-benchmarking/lib/python3.13/site-packages/qiskit/providers/options.py:134\u001b[39m, in \u001b[36mOptions.__getattr__\u001b[39m\u001b[34m(self, name)\u001b[39m\n\u001b[32m 133\u001b[39m \u001b[38;5;28;01mtry\u001b[39;00m:\n\u001b[32m--> \u001b[39m\u001b[32m134\u001b[39m \u001b[38;5;28;01mreturn\u001b[39;00m \u001b[38;5;28;43mself\u001b[39;49m\u001b[43m.\u001b[49m\u001b[43m_fields\u001b[49m\u001b[43m[\u001b[49m\u001b[43mname\u001b[49m\u001b[43m]\u001b[49m\n\u001b[32m 135\u001b[39m \u001b[38;5;28;01mexcept\u001b[39;00m \u001b[38;5;167;01mKeyError\u001b[39;00m \u001b[38;5;28;01mas\u001b[39;00m ex:\n", + "\u001b[31mKeyError\u001b[39m: 'initial_entangling_angle'", + "\nThe above exception was the direct cause of the following exception:\n", + "\u001b[31mAttributeError\u001b[39m Traceback (most recent call last)", + "\u001b[36mCell\u001b[39m\u001b[36m \u001b[39m\u001b[32mIn[3]\u001b[39m\u001b[32m, line 27\u001b[39m\n\u001b[32m 25\u001b[39m \u001b[38;5;66;03m# Save the angle\u001b[39;00m\n\u001b[32m 26\u001b[39m \u001b[38;5;28;01mwith\u001b[39;00m \u001b[38;5;28mopen\u001b[39m(\u001b[33mf\u001b[39m\u001b[33m'\u001b[39m\u001b[38;5;132;01m{\u001b[39;00mjob_id\u001b[38;5;132;01m}\u001b[39;00m\u001b[33m/\u001b[39m\u001b[38;5;132;01m{\u001b[39;00mjob_id\u001b[38;5;132;01m}\u001b[39;00m\u001b[33m_angle.json\u001b[39m\u001b[33m'\u001b[39m, \u001b[33m'\u001b[39m\u001b[33mw\u001b[39m\u001b[33m'\u001b[39m) \u001b[38;5;28;01mas\u001b[39;00m f:\n\u001b[32m---> \u001b[39m\u001b[32m27\u001b[39m json.dump({\u001b[33m\"\u001b[39m\u001b[33minitial_entangling_angle\u001b[39m\u001b[33m\"\u001b[39m: \u001b[43mexp\u001b[49m\u001b[43m.\u001b[49m\u001b[43mexperiment_options\u001b[49m\u001b[43m.\u001b[49m\u001b[43minitial_entangling_angle\u001b[49m}, f)\n\u001b[32m 29\u001b[39m \u001b[38;5;66;03m# Save the density\u001b[39;00m\n\u001b[32m 30\u001b[39m \u001b[38;5;28;01mwith\u001b[39;00m \u001b[38;5;28mopen\u001b[39m(\u001b[33mf\u001b[39m\u001b[33m'\u001b[39m\u001b[38;5;132;01m{\u001b[39;00mjob_id\u001b[38;5;132;01m}\u001b[39;00m\u001b[33m/\u001b[39m\u001b[38;5;132;01m{\u001b[39;00mjob_id\u001b[38;5;132;01m}\u001b[39;00m\u001b[33m_density.json\u001b[39m\u001b[33m'\u001b[39m, \u001b[33m'\u001b[39m\u001b[33mw\u001b[39m\u001b[33m'\u001b[39m) \u001b[38;5;28;01mas\u001b[39;00m f:\n", + "\u001b[36mFile \u001b[39m\u001b[32m~/Documents/GitHub/qiskit-device-benchmarking/venv-benchmarking/lib/python3.13/site-packages/qiskit/providers/options.py:136\u001b[39m, in \u001b[36mOptions.__getattr__\u001b[39m\u001b[34m(self, name)\u001b[39m\n\u001b[32m 134\u001b[39m \u001b[38;5;28;01mreturn\u001b[39;00m \u001b[38;5;28mself\u001b[39m._fields[name]\n\u001b[32m 135\u001b[39m \u001b[38;5;28;01mexcept\u001b[39;00m \u001b[38;5;167;01mKeyError\u001b[39;00m \u001b[38;5;28;01mas\u001b[39;00m ex:\n\u001b[32m--> \u001b[39m\u001b[32m136\u001b[39m \u001b[38;5;28;01mraise\u001b[39;00m \u001b[38;5;167;01mAttributeError\u001b[39;00m(\u001b[33mf\u001b[39m\u001b[33m\"\u001b[39m\u001b[33mOption \u001b[39m\u001b[38;5;132;01m{\u001b[39;00mname\u001b[38;5;132;01m}\u001b[39;00m\u001b[33m is not defined\u001b[39m\u001b[33m\"\u001b[39m) \u001b[38;5;28;01mfrom\u001b[39;00m\u001b[38;5;250m \u001b[39m\u001b[34;01mex\u001b[39;00m\n", + "\u001b[31mAttributeError\u001b[39m: Option initial_entangling_angle is not defined" + ] + } + ], + "source": [ + "import os\n", + "import json\n", + "import qiskit\n", + "import qiskit.qasm2\n", + "\n", + "# Get the job id\n", + "job_id = rb_data.job_ids[0]\n", + "\n", + "# Create a folder with the job id as name\n", + "os.makedirs(job_id, exist_ok=True)\n", + "\n", + "# Save qubit number\n", + "with open(f'{job_id}/{job_id}_qubits.json', 'w') as f:\n", + " json.dump({\"num_qubits\": num_qubits}, f)\n", + "\n", + "# Save pairs\n", + "with open(f'{job_id}_pairs.json', 'w') as 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" + ] + }, + "metadata": {}, + "output_type": "display_data" + } + ], + "source": [ + "qa = QuantumAwesomeness(exp.backend.coupling_map)\n", + "mi = qa.mutual_info(rb_data.data())\n", + "mmi = qa.mean_mutual_info(rb_data.data(), exp._pairs)\n", + "\n", + "ys = [[[] for _ in range(6)] for _ in range(3)]\n", + "yerrs = [[],[],[]]\n", + "\n", + "for p, pairtype in enumerate(['paired', 'unpaired', 'singles']):\n", + " for j, m in enumerate(mmi[pairtype]):\n", + " # m can be array-like; avoid ambiguous truth-value by checking element-wise NaNs\n", + " m_arr = np.asarray(m)\n", + " # skip if all entries are NaN\n", + " if np.all(np.isnan(m_arr)):\n", + " continue\n", + " # use the mean of the available values (ignoring NaNs) as the representative scalar\n", + " val = np.nanmean(m_arr)\n", + " ys[p][j % 6].append(val)\n", + "\n", + " for j in range(6):\n", + " if len(ys[p][j]) == 0:\n", + " # no data for this bin -> keep a placeholder (nan) and zero error\n", + " yerrs[p].append(0.0)\n", + " ys[p][j] = np.nan\n", + " else:\n", + " yerrs[p].append(np.std(ys[p][j]))\n", + " ys[p][j] = np.mean(ys[p][j])\n", + "\n", + "plt.errorbar(lengths,ys[0],yerr=yerrs[0],label='paired')\n", + "plt.errorbar(lengths,ys[1],yerr=yerrs[1],label='spectator')\n", + "plt.errorbar(lengths,ys[2],yerr=yerrs[2],label='isolated')\n", + "plt.yscale('log')\n", + "plt.legend()\n", + "plt.xlabel('Circuit Length')\n", + "plt.ylabel('Mean Mutual Information')\n", + "plt.title('')\n", + "\n", + "# Save mmi data to folder\n", + "mmi_data = {'lengths': lengths,\n", + " 'paired': ys[0],\n", + " 'spectator': ys[1],\n", + " 'isolated': ys[2],\n", + " 'paired_err': yerrs[0],\n", + " 'spectator_err': yerrs[1],\n", + " 'isolated_err': yerrs[2]}\n", + "with open(f'{job_id}/{job_id}_mutual_info_data.json', 'w') as f:\n", + " json.dump(mmi_data, f)\n", + "\n", + "# Save MI plot\n", + "fig_mi = plt.gcf()\n", + "fig_mi.savefig(f'{job_id}/{job_id}_mutual_info_plot.png', dpi=300, bbox_inches='tight')" + ] + }, + { + "cell_type": "code", + "execution_count": 7, + "id": "a2cedd9a", + "metadata": {}, + "outputs": [ + { + "name": "stdout", + "output_type": "stream", + "text": [ + "Operation counts before transpilation: OrderedDict({'rz': 1194, 'sx': 837, 'Clifford-1Q(6)': 497, 'Clifford-1Q(18)': 471, 'Clifford-1Q(12)': 453, 'Clifford-1Q(0)': 427, 'cz': 398, 'measure': 156, 'Clifford-1Q(3)': 45, 'Clifford-1Q(5)': 45, 'Clifford-1Q(16)': 36, 'Clifford-1Q(10)': 36, 'Clifford-1Q(21)': 34, 'Clifford-1Q(17)': 34, 'Clifford-1Q(8)': 33, 'Clifford-1Q(2)': 33, 'Clifford-1Q(14)': 32, 'Clifford-1Q(4)': 32, 'Clifford-1Q(22)': 32, 'Clifford-1Q(13)': 30, 'Clifford-1Q(23)': 29, 'Clifford-1Q(9)': 29, 'Clifford-1Q(11)': 29, 'Clifford-1Q(15)': 29, 'Clifford-1Q(20)': 28, 'Clifford-1Q(1)': 24, 'barrier': 22, 'Clifford-1Q(19)': 21, 'Clifford-1Q(7)': 21})\n", + "One-qubit gates: 2031, Two-qubit gates: 398\n", + "Operation counts after transpilation: OrderedDict({'rz': 2983, 'sx': 1333, 'x': 1022, 'cz': 398, 'measure': 156, 'barrier': 22})\n", + "One-qubit gates after transpilation: 5338, Two-qubit gates after transpilation: 398\n" + ] + } + ], + "source": [ + "# count ops before transpilation\n", + "op_counts = exp.circuits()[2].count_ops()\n", + "print(\"Operation counts before transpilation:\", op_counts)\n", + "\n", + "# sum one qubit gates and two qubit gates separately\n", + "one_q_ops = 0\n", + "two_q_ops = 0\n", + "for op, count in op_counts.items():\n", + " if op in ['x', 'y', 'z', 'h', 's', 'sdg', 't', 'tdg', 'rx', 'ry', 'rz', 'u1', 'u2', 'u3', 'sx', 'sxdg']:\n", + " one_q_ops += count\n", + " elif op in ['cx', 'cz', 'swap', 'cy', 'ch', 'crz', 'cu1', 'cu3']:\n", + " two_q_ops += count\n", + "print(f\"One-qubit gates: {one_q_ops}, Two-qubit gates: {two_q_ops}\")\n", + "\n", + "# count ops after transpilation (experiment already finished)\n", + "op_counts_after = exp._static_trans_circuits[2].count_ops()\n", + "print(\"Operation counts after transpilation:\", op_counts_after)\n", + "# sum one qubit gates and two qubit gates separately\n", + "one_q_ops_after = 0\n", + "two_q_ops_after = 0\n", + "for op, count in op_counts_after.items():\n", + " if op in ['x', 'y', 'z', 'h', 's', 'sdg', 't', 'tdg', 'rx', 'ry', 'rz', 'u1', 'u2', 'u3', 'sx', 'sxdg']:\n", + " one_q_ops_after += count\n", + " elif op in ['cx', 'cz', 'swap', 'cy', 'ch', 'crz', 'cu1', 'cu3']:\n", + " two_q_ops_after += count\n", + "print(f\"One-qubit gates after transpilation: {one_q_ops_after}, Two-qubit gates after transpilation: {two_q_ops_after}\")" + ] + } + ], + "metadata": { + "kernelspec": { + "display_name": "venv-benchmarking", + "language": "python", + "name": "python3" + }, + "language_info": { + "codemirror_mode": { + "name": "ipython", + "version": 3 + }, + "file_extension": ".py", + "mimetype": "text/x-python", + "name": "python", + "nbconvert_exporter": "python", + "pygments_lexer": "ipython3", + "version": "3.13.5" + } + }, + "nbformat": 4, + "nbformat_minor": 5 +} diff --git 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"random.seed(SEED)\n", + "np.random.seed(SEED)\n", + "\n", + "QiskitRuntimeService.save_account(\n", + " token=\"QPIl2rvgomW_N1LcftivJzDadXNeM9Q4UhtyRxucMbTV\", # Your token is confidential.\n", + " # Do not share your key in public code.\n", + " instance=\"crn:v1:bluemix:public:quantum-computing:us-east:a/22dc8fdbcf474c5c8b2faee4cf250adb:6907401c-f66b-4337-8c3f-807e8f1947c4::\", # Optionally specify the instance to use.\n", + " name=\"maria\", # Optionally name this set of account credentials.\n", + " set_as_default=True, # Optionally set these as your default credentials.\n", + " overwrite=True \n", + ")\n", + "\n", + "service = QiskitRuntimeService()\n", + "backend = service.backend(\"ibm_fez\")" + ] + }, + { + "cell_type": "code", + "execution_count": 2, + "id": "bc9c71f2", + "metadata": {}, + "outputs": [ + { + "name": "stdout", + "output_type": "stream", + "text": [ + "Job IDs: ['d4efc9ulo8as739njvv0']\n" + ] + }, + { + "name": "stdout", + "output_type": "stream", + "text": [ + 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+ "text/plain": [ + "" + ] + }, + "execution_count": 3, + "metadata": {}, + "output_type": "execute_result" + } + ], + "source": [ + "from qiskit_device_benchmarking.bench_code.mrb.mirror_rb_analysis import MirrorRBAnalysis\n", + "\n", + "analysis_obj = MirrorRBAnalysis()\n", + "analysis_obj.set_options(analyzed_quantity='Effective Polarization')\n", + "analysis = analysis_obj.run(rb_data)\n", + "analysis.block_for_results()\n", + "analysis.figure(0)" + ] + }, + { + "cell_type": "code", + "execution_count": 9, + "id": "a558a910", + "metadata": {}, + "outputs": [], + "source": [ + "# Save the MRB plot (extract matplotlib figure from FigureData)\n", + "fig = analysis.figure(0).figure\n", + "fig.savefig(f'{job_id}/{job_id}_mrb_plot.png', dpi=300, bbox_inches='tight')" + ] + }, + { + "cell_type": "code", + "execution_count": 7, + "id": "17aa5c94", + "metadata": {}, + "outputs": [], + "source": [ + "import os\n", + "import json\n", + "import qiskit\n", + "import qiskit.qasm2\n", + "\n", + "# Get the job id\n", + "job_id = rb_data.job_ids[0]\n", + "\n", + "# Create a folder with the job id as name\n", + "os.makedirs(job_id, exist_ok=True)\n", + "\n", + "# Save qubit number\n", + "with open(f'{job_id}/{job_id}_qubits.json', 'w') as f:\n", + " json.dump({\"num_qubits\": num_qubits}, f)\n", + "\n", + "# Save circuits\n", + "for i, circ in enumerate(exp.circuits()):\n", + " with open(os.path.join(job_id, f'circuit_{i}.json'), 'w') as f:\n", + " qiskit.qasm2.dump(circ, f)\n", + "\n", + "# Save the seed\n", + "with open(f'{job_id}/{job_id}_seed.json', 'w') as f:\n", + " json.dump({\"seed\": SEED}, f)" + ] + }, + { + "cell_type": "code", + "execution_count": 6, + "id": "2b79ceb9", + "metadata": {}, + "outputs": [ + { + "name": "stdout", + "output_type": "stream", + "text": [ + "DEBUG Ei: 0.43+/-0.05\n" + ] + } + ], + "source": [ + "exp.analysis.set_options(analyzed_quantity='Effective Polarization')\n", + "analysis = exp.analysis.run(rb_data)" + ] + }, + { + "cell_type": "code", + "execution_count": 8, + "id": "af0faf66", + "metadata": {}, + "outputs": [ + { + "name": "stdout", + "output_type": "stream", + "text": [ + "\n", + "=== Gate Count Summary (all RB circuits) ===\n", + "Before transpilation : 1Q gates = 310068 | 2Q gates = 46926\n", + "After transpilation : 1Q gates = 704584 | 2Q gates = 46926\n", + "Overhead : 1Q ++394516 | 2Q + +0\n", + "==========================================\n", + "\n" + ] + } + ], + "source": [ + "# Get original (untranspiled) and transpiled circuits\n", + "original_circuits = exp.circuits() # before transpilation\n", + "transpiled_circuits = exp._transpiled_circuits() # after transpilation\n", + "\n", + "def count_1q_2q(circuits):\n", + " total_1q = 0\n", + " total_2q = 0\n", + " for circ in circuits:\n", + " for gate, count in circ.count_ops().items():\n", + " # Adjust this list if your backend uses cx, ecz, iswap, etc. instead of cz\n", + " if gate in {'cz', 'cx', 'ecr', 'iswap'}: \n", + " total_2q += count\n", + " else:\n", + " total_1q += count # everything else is treated as 1-qubit gate\n", + " return total_1q, total_2q\n", + "\n", + "# Before transpilation\n", + "pre_1q, pre_2q = count_1q_2q(original_circuits)\n", + "\n", + "# After transpilation\n", + "post_1q, post_2q = count_1q_2q(transpiled_circuits)\n", + "\n", + "# Pretty print the summary\n", + "print(\"\\n=== Gate Count Summary (all RB circuits) ===\")\n", + "print(f\"Before transpilation : 1Q gates = {pre_1q:6d} | 2Q gates = {pre_2q:5d}\")\n", + "print(f\"After transpilation : 1Q gates = {post_1q:6d} | 2Q gates = {post_2q:5d}\")\n", + "print(f\"Overhead : 1Q +{post_1q - pre_1q:+6d} | 2Q +{post_2q - pre_2q:+5d}\")\n", + "print(\"==========================================\\n\")\n" + ] + }, + { + "cell_type": "code", + "execution_count": 10, + "id": "2e43ee92", + "metadata": {}, + "outputs": [ + { + "name": "stdout", + "output_type": "stream", + "text": [ + "\n", + "Operations after transpilation for circuit 0:\n", + "OrderedDict({'rz': 363, 'sx': 144, 'x': 87, 'measure': 50, 'cz': 24, 'barrier': 8})\n", + "\n", + "1Q and 2Q gates after transpilation for all circuits:\n", + "Circuit 0 transpiled: Total 1Q gates: 652, Total 2Q gates: 24\n", + "Circuit 1 transpiled: Total 1Q gates: 1018, Total 2Q gates: 52\n", + "Circuit 2 transpiled: Total 1Q gates: 2075, Total 2Q gates: 124\n", + "Circuit 3 transpiled: Total 1Q gates: 3883, Total 2Q gates: 242\n", + "Circuit 4 transpiled: Total 1Q gates: 9320, Total 2Q gates: 640\n", + "Circuit 5 transpiled: Total 1Q gates: 18331, Total 2Q gates: 1302\n", + "Circuit 6 transpiled: Total 1Q gates: 672, Total 2Q gates: 26\n", + "Circuit 7 transpiled: Total 1Q gates: 1046, Total 2Q gates: 48\n", + "Circuit 8 transpiled: Total 1Q gates: 2135, Total 2Q gates: 124\n", + "Circuit 9 transpiled: Total 1Q gates: 3934, Total 2Q gates: 260\n", + "Circuit 10 transpiled: Total 1Q gates: 9275, Total 2Q gates: 634\n", + "Circuit 11 transpiled: Total 1Q gates: 18181, Total 2Q gates: 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+ "text/plain": [ + "" + ] + }, + "execution_count": 3, + "metadata": {}, + "output_type": "execute_result" + } + ], + "source": [ + "from qiskit_device_benchmarking.bench_code.mrb.mirror_rb_analysis import MirrorRBAnalysis\n", + "\n", + "analysis_obj = MirrorRBAnalysis()\n", + "analysis_obj.set_options(analyzed_quantity='Effective Polarization')\n", + "analysis = analysis_obj.run(rb_data)\n", + "analysis.block_for_results()\n", + "analysis.figure(0)" + ] + }, + { + "cell_type": "code", + "execution_count": 9, + "id": "a558a910", + "metadata": {}, + "outputs": [], + "source": [ + "# Save the MRB plot (extract matplotlib figure from FigureData)\n", + "fig = analysis.figure(0).figure\n", + "fig.savefig(f'{job_id}/{job_id}_mrb_plot.png', dpi=300, bbox_inches='tight')" + ] + }, + { + "cell_type": "code", + "execution_count": 7, + "id": "17aa5c94", + "metadata": {}, + "outputs": [], + "source": [ + "import os\n", + "import json\n", + "import qiskit\n", + "import qiskit.qasm2\n", + "\n", + "# Get the job id\n", + "job_id = rb_data.job_ids[0]\n", + "\n", + "# Create a folder with the job id as name\n", + "os.makedirs(job_id, exist_ok=True)\n", + "\n", + "# Save qubit number\n", + "with open(f'{job_id}/{job_id}_qubits.json', 'w') as f:\n", + " json.dump({\"num_qubits\": num_qubits}, f)\n", + "\n", + "# Save circuits\n", + "for i, circ in enumerate(exp.circuits()):\n", + " with open(os.path.join(job_id, f'circuit_{i}.json'), 'w') as f:\n", + " qiskit.qasm2.dump(circ, f)\n", + "\n", + "# Save the seed\n", + "with open(f'{job_id}/{job_id}_seed.json', 'w') as f:\n", + " json.dump({\"seed\": SEED}, f)" + ] + }, + { + "cell_type": "code", + "execution_count": 6, + "id": "2b79ceb9", + "metadata": {}, + "outputs": [ + { + "name": "stdout", + "output_type": "stream", + "text": [ + "DEBUG Ei: 0.43+/-0.05\n" + ] + } + ], + "source": [ + "exp.analysis.set_options(analyzed_quantity='Effective Polarization')\n", + "analysis = exp.analysis.run(rb_data)" + ] + }, + { + "cell_type": "code", + "execution_count": 8, + "id": "af0faf66", + "metadata": {}, + "outputs": [ + { + "name": "stdout", + "output_type": "stream", + "text": [ + "\n", + "=== Gate Count Summary (all RB circuits) ===\n", + "Before transpilation : 1Q gates = 310068 | 2Q gates = 46926\n", + "After transpilation : 1Q gates = 704584 | 2Q gates = 46926\n", + "Overhead : 1Q ++394516 | 2Q + +0\n", + "==========================================\n", + "\n" + ] + } + ], + "source": [ + "# Get original (untranspiled) and transpiled circuits\n", + "original_circuits = exp.circuits() # before transpilation\n", + "transpiled_circuits = exp._transpiled_circuits() # after transpilation\n", + "\n", + "def count_1q_2q(circuits):\n", + " total_1q = 0\n", + " total_2q = 0\n", + " for circ in circuits:\n", + " for gate, count in circ.count_ops().items():\n", + " # Adjust this list if your backend uses cx, ecz, iswap, etc. instead of cz\n", + " if gate in {'cz', 'cx', 'ecr', 'iswap'}: \n", + " total_2q += count\n", + " else:\n", + " total_1q += count # everything else is treated as 1-qubit gate\n", + " return total_1q, total_2q\n", + "\n", + "# Before transpilation\n", + "pre_1q, pre_2q = count_1q_2q(original_circuits)\n", + "\n", + "# After transpilation\n", + "post_1q, post_2q = count_1q_2q(transpiled_circuits)\n", + "\n", + "# Pretty print the summary\n", + "print(\"\\n=== Gate Count Summary (all RB circuits) ===\")\n", + "print(f\"Before transpilation : 1Q gates = {pre_1q:6d} | 2Q gates = {pre_2q:5d}\")\n", + "print(f\"After transpilation : 1Q gates = {post_1q:6d} | 2Q gates = {post_2q:5d}\")\n", + "print(f\"Overhead : 1Q +{post_1q - pre_1q:+6d} | 2Q +{post_2q - pre_2q:+5d}\")\n", + "print(\"==========================================\\n\")\n" + ] + }, + { + "cell_type": "code", + "execution_count": 10, + "id": "2e43ee92", + "metadata": {}, + "outputs": [ + { + "name": "stdout", + "output_type": "stream", + "text": [ + "\n", + "Operations after transpilation for circuit 0:\n", + "OrderedDict({'rz': 363, 'sx': 144, 'x': 87, 'measure': 50, 'cz': 24, 'barrier': 8})\n", + "\n", + "1Q and 2Q gates after transpilation for all circuits:\n", + "Circuit 0 transpiled: Total 1Q gates: 652, Total 2Q gates: 24\n", + "Circuit 1 transpiled: Total 1Q gates: 1018, Total 2Q gates: 52\n", + "Circuit 2 transpiled: Total 1Q gates: 2075, Total 2Q gates: 124\n", + "Circuit 3 transpiled: Total 1Q gates: 3883, Total 2Q gates: 242\n", + "Circuit 4 transpiled: Total 1Q gates: 9320, Total 2Q gates: 640\n", + "Circuit 5 transpiled: Total 1Q gates: 18331, Total 2Q gates: 1302\n", + "Circuit 6 transpiled: Total 1Q gates: 672, Total 2Q gates: 26\n", + "Circuit 7 transpiled: Total 1Q gates: 1046, Total 2Q gates: 48\n", + "Circuit 8 transpiled: Total 1Q gates: 2135, Total 2Q gates: 124\n", + "Circuit 9 transpiled: Total 1Q gates: 3934, Total 2Q gates: 260\n", + "Circuit 10 transpiled: Total 1Q gates: 9275, Total 2Q gates: 634\n", + "Circuit 11 transpiled: Total 1Q gates: 18181, Total 2Q gates: 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