Pengenalan kepada alat nyahpepijat

Anda boleh menguji program kuantum anda dengan menjalankannya pada peranti simulasi dan meneroka prestasi mereka di bawah model hingar peranti yang realistik. Ini membolehkan anda menyahpepijat sebelum menghantar ke unit pemprosesan kuantum (QPU).

Simulator kuantum boleh digunakan untuk membantu membangun dan menguji program sebelum menghaluskannya dan menghantar ke perkakasan kuantum. Simulator setempat boleh melakukan ini dengan prestasi dan kecekapan yang baik.

Oleh kerana kos simulasi litar kuantum secara klasik berskala secara eksponen dengan bilangan qubit, litar yang lebih besar daripada kira-kira 50 qubit pada umumnya tidak boleh dijalankan pada simulator. Untuk litar sedemikian, anda boleh:

• Menguji versi litar yang lebih kecil yang boleh disimulasikan secara klasik.
• Mengubah suai litar supaya ia boleh disimulasikan secara klasik, walaupun kurang tepat.

Litar penstabil, juga dikenali sebagai litar Clifford, adalah alat yang berguna untuk mencapai matlamat yang kedua ini. Ini adalah kelas litar kuantum terhad yang boleh disimulasikan secara klasik dengan cekap. Simulator khusus boleh menyimulasikan litar penstabil dengan mudah menggunakan ribuan qubit. Lihat Simulasi cekap litar penstabil dengan primitif Qiskit Aer untuk maklumat lanjut.

Untuk litar kuantum umum, alat berikut tersedia untuk menguji dan menyahpepijat program kuantum anda:

• Untuk menyimulasikan litar apabila menggunakan Qiskit Runtime, gunakan mod pengujian setempat-nya.
• Untuk simulasi tepat litar kuantum kecil, anda boleh menggunakan primitif rujukan yang disertakan dengan Qiskit. Lihat Simulasi tepat dengan primitif Qiskit.
• Untuk simulasi berprestasi tinggi yang boleh mengendalikan litar yang lebih besar, atau untuk menggabungkan model hingar ke dalam simulasi anda, gunakan Qiskit Aer, projek yang merupakan sebahagian daripada Ekosistem Qiskit. Lihat Simulasi tepat dan berhingar dengan primitif Qiskit Aer.
• Untuk membina model hingar tersuai, gunakan modul noise Qiskit Aer. Lihat Membina model hingar.
• Untuk kerja Estimator Qiskit Runtime, gunakan kelas Qiskit Runtime Neat untuk menyahpepijat dan menganalisis kerja anda. Lihat Nyahpepijat kerja Qiskit Runtime untuk butiran.

Pertimbangan perkakasan

Beberapa faktor mempengaruhi berapa banyak memori yang diperlukan oleh simulasi kuantum, jadi tiada keperluan perkakasan yang tepat untuk simulasi, tetapi terdapat beberapa garis panduan yang boleh anda ikuti.

• Satu-satunya keperluan untuk menjalankan Qiskit ialah persekitaran Python yang berfungsi. Untuk butiran, lihat bahagian Sokongan sistem operasi.
• Oleh kerana keperluan untuk menyimulasikan litar kuantum berskala secara eksponen dengan bilangan qubit, perkakasan yang tersedia mengehadkan bilangan qubit yang boleh disimulasikan. Contohnya, sistem dengan RAM 4GB boleh menyimulasikan kira-kira 27 qubit.
• Lebih banyak atau kurang memori yang tersedia tidak akan menghasilkan keputusan yang lebih atau kurang tepat (dengan mengandaikan keputusan dikembalikan), walaupun lebih banyak memori mungkin mengembalikan keputusan lebih cepat atau membolehkan anda menyimulasikan lebih banyak qubit.
• Untuk mendapatkan manfaat terbesar daripada perkakasan anda, gunakan simulasi litar penstabil (Clifford) setempat apabila boleh. Lihat Simulasi Clifford dengan mod pengujian setempat Qiskit Runtime atau Simulasi cekap litar penstabil dengan primitif Qiskit Aer untuk contoh.
• Anda boleh meningkatkan kuasa pengkomputeran anda dengan mengikuti arahan ini untuk menjalankan dengan berbilang GPU, nod, atau kedua-duanya.