Introducere în Qiskit
Numele „Qiskit” este un termen general care se referă la o colecție de software pentru executarea programelor pe calculatoare cuantice. Cele mai notabile dintre aceste instrumente software sunt SDK-ul open-source Qiskit și mediul de execuție, accesat prin IBM Quantum Compute Service (cunoscut anterior ca Qiskit Runtime Service), prin care poți executa sarcini de lucru pe unități de procesare cuantică (QPU) IBM®. Pe măsură ce tehnologia cuantică evoluează, evoluează și Qiskit, cu noi capabilități lansate în fiecare an, care extind această colecție de bază de software cuantic.
În plus, multe proiecte open-source fac parte din ecosistemul Qiskit mai larg. Aceste instrumente software nu fac parte din Qiskit în sine, ci interacționează cu Qiskit și pot oferi funcționalități suplimentare valoroase.
IBM se angajează pentru dezvoltarea responsabilă a calculului cuantic. Află mai multe și consultă principiile noastre cuantice responsabile în subiectul Calcul cuantic responsabil.
SDK-ul Qiskit
SDK-ul Qiskit (numele pachetului qiskit) este un SDK open-source pentru lucrul cu calculatoare cuantice la nivelul circuitelor cuantice extinse (statice, dinamice și programate), al operatorilor și al primitivelor. Această bibliotecă este componenta de bază a Qiskit; este cel mai mare pachet sub numele Qiskit, cu cea mai largă suită de instrumente pentru calculul cuantic, iar multe alte componente interacționează cu ea.
Unele dintre cele mai utile funcții ale SDK-ului Qiskit includ:
-
Instrumente de construire a circuitelor (
qiskit.circuit) - Pentru inițializarea și manipularea registrelor, circuitelor, instrucțiunilor, porților, parametrilor și obiectelor de control al fluxului. -
Biblioteca de circuite (
qiskit.circuit.library) - O gamă vastă de circuite, instrucțiuni și porți - elemente de bază esențiale pentru calculele cuantice bazate pe circuite. -
Biblioteca Quantum info (
qiskit.quantum_info) - Un set de instrumente pentru lucrul cu stări, operatori și canale cuantice, folosind calcule exacte (fără zgomot de eșantionare). Folosește acest modul pentru a specifica observabilele de intrare și pentru a analiza fidelitatea ieșirilor interogărilor primitivelor. -
Transpiler (
qiskit.transpiler) - Pentru transformarea și adaptarea circuitelor cuantice la topologia unui dispozitiv specific și pentru optimizarea execuției pe unități de procesare cuantică (QPU) reale. -
Primitive (
qiskit.primitives) - Modulul care conține definițiile de bază și implementările de referință ale primitivelor Sampler și Estimator, din care diferiți furnizori de hardware cuantic își pot deriva propriile implementări. Găsești mai multe informații despre primitivele IBM Quantum în documentație.
Instalare
Pentru o introducere mai detaliată în instalarea SDK-ului Qiskit, consultă pagina de instalare. Dacă ești gata să îl instalezi acum, rulează pur și simplu:
pip install qiskit
Benchmarking
Benchmarkingul este important pentru compararea performanței relative a software-ului cuantic în diferite etape ale unui flux de dezvoltare. Testele de benchmarking pentru software-ul cuantic pot, de exemplu, să examineze viteza și calitatea construirii, manipulării și transpilării circuitelor. IBM Quantum se angajează să ofere cel mai performant SDK posibil, iar în acest scop, SDK-ul Qiskit este evaluat cu peste 1.000 de teste dezvoltate de universități de top, laboratoare naționale și cercetători de la IBM. Suita de benchmarking folosită pentru aceste teste, numită Benchpress, este acum disponibilă ca pachet open-source. Acum poți folosi pachetul Benchpress pentru a efectua propria analiză a performanței SDK-urilor cuantice.
Pașii următori
- Află despre biblioteca de circuite și instrucțiuni disponibilă în biblioteca de circuite Qiskit.
- Citește despre Transpiler-ul Qiskit și despre numeroasele opțiuni de transpilare în secțiunea Transpiler.
- Descoperă cum să folosești interfața primitivelor pentru a simplifica programarea cuantică.
- Explorează ecosistemul Qiskit, care găzduiește proiecte open-source ce interacționează cu Qiskit și îi extind funcționalitatea