Pengenalan kepada Qiskit
Nama "Qiskit" merujuk secara umum kepada koleksi perisian untuk melaksanakan program pada komputer kuantum. Yang paling menonjol dalam koleksi perisian ini ialah Qiskit SDK sumber terbuka, dan persekitaran runtime (yang boleh diakses menggunakan Qiskit Runtime) yang membolehkan anda melaksanakan beban kerja pada unit pemprosesan kuantum (QPU) IBM®. Seiring dengan perkembangan teknologi kuantum, Qiskit turut berkembang, dengan keupayaan baharu yang dikeluarkan setiap tahun bagi mengembangkan koleksi teras perisian kuantum ini.
Selain itu, banyak projek sumber terbuka merupakan sebahagian daripada ekosistem Qiskit yang lebih luas. Perisian-perisian ini bukan sebahagian daripada Qiskit itu sendiri, tetapi berinteraksi dengan Qiskit dan boleh menyediakan fungsi tambahan yang bernilai.
IBM komited terhadap pembangunan pengkomputeran kuantum secara bertanggungjawab. Ketahui lebih lanjut dan semak prinsip kuantum bertanggungjawab kami dalam topik Pengkomputeran kuantum bertanggungjawab.
Qiskit SDK
Qiskit SDK (nama pakej qiskit) ialah SDK sumber terbuka untuk bekerja dengan komputer kuantum pada tahap litar kuantum yang diperluaskan (statik, dinamik, dan berjadual), operator, dan primitif. Pustaka ini merupakan komponen teras Qiskit; ia adalah pakej terbesar di bawah nama Qiskit dengan koleksi alatan pengkomputeran kuantum yang paling menyeluruh, dan banyak komponen lain berinteraksi dengannya.
Beberapa ciri Qiskit SDK yang paling berguna termasuk:
-
Alatan pembinaan Circuit (
qiskit.circuit) - Untuk memulakan dan memanipulasi daftar, litar, arahan, gate, parameter, dan objek aliran kawalan. -
Pustaka Circuit (
qiskit.circuit.library) - Pelbagai litar, arahan, dan gate — blok pembinaan utama untuk pengkomputeran kuantum berasaskan litar. -
Pustaka maklumat kuantum (
qiskit.quantum_info) - Kotak alatan untuk bekerja dengan keadaan kuantum, operator dan saluran, menggunakan pengiraan tepat (tanpa bunyi pensampelan). Gunakan modul ini untuk menentukan boleh lihat masukan dan menganalisis ketepatan output daripada pertanyaan primitif. -
Transpiler (
qiskit.transpiler) - Untuk mengubah dan menyesuaikan Circuit kuantum bagi memenuhi topologi peranti tertentu, dan mengoptimumkan untuk pelaksanaan pada unit pemprosesan kuantum (QPU) sebenar. -
Primitif (
qiskit.primitives) - Modul yang mengandungi takrifan asas dan pelaksanaan rujukan primitif Sampler dan Estimator, di mana pembekal perkakasan kuantum yang berlainan boleh mendapatkan pelaksanaan mereka sendiri. Lihat maklumat lanjut tentang primitif Qiskit Runtime dalam dokumentasi.
Pemasangan
Untuk pengenalan yang lebih terperinci tentang memasang Qiskit SDK, lihat halaman pemasangan. Jika anda sudah bersedia untuk memasangnya sekarang, jalankan sahaja:
pip install qiskit
Penanda aras dan pakej Benchpress
Penanda aras penting untuk membandingkan prestasi relatif perisian kuantum merentasi peringkat aliran kerja pembangunan yang berbeza. Ujian penanda aras untuk perisian kuantum boleh, sebagai contoh, melihat kelajuan dan kualiti pembinaan, manipulasi, dan transpilasi litar. IBM Quantum komited untuk menghantar SDK yang paling berprestasi, dan dengan itu, Qiskit SDK diukur menggunakan lebih 1,000 ujian yang dibangunkan oleh universiti terkemuka, makmal kebangsaan, dan penyelidik di IBM. Suite penanda aras yang digunakan untuk ujian ini, dinamakan Benchpress, kini tersedia sebagai pakej sumber terbuka. Anda kini boleh menggunakan pakej Benchpress untuk menjalankan analisis prestasi SDK kuantum anda sendiri.
Qiskit addons
Qiskit addons ialah koleksi keupayaan penyelidikan untuk penemuan algoritma berskala utiliti. Keupayaan ini dibina atas asas alatan Qiskit yang berprestasi tinggi untuk mencipta dan menjalankan algoritma kuantum. Addon ialah komponen perisian modular yang disambungkan ke dalam aliran kerja untuk menskalakan atau mereka bentuk algoritma kuantum baharu. Untuk mengetahui lebih lanjut tentang set addon Qiskit yang tersedia dan cara memulakan penggunaannya, lawati dokumentasi.
Ekosistem Qiskit
Di luar Qiskit, terdapat banyak projek sumber terbuka yang menggunakan nama "Qiskit" tetapi bukan sebahagian daripada Qiskit itu sendiri; sebaliknya, mereka berinteraksi dengan Qiskit dan boleh menyediakan fungsi tambahan yang bernilai untuk melengkapi aliran kerja teras Qiskit. Sesetengah projek ini diselenggarakan oleh pasukan IBM Quantum, manakala yang lain disokong oleh komuniti sumber terbuka yang lebih luas. Qiskit SDK direka bentuk secara modular dan boleh dikembangkan untuk memudahkan pembangun mencipta projek seperti ini yang mengembangkan keupayaannya.
Beberapa projek popular dalam ekosistem Qiskit termasuk:
- Qiskit Aer (
qiskit-aer) - pakej untuk simulator pengkomputeran kuantum dengan model hingar yang realistik. Ia menyediakan antara muka untuk menjalankan Circuit kuantum dengan atau tanpa hingar menggunakan pelbagai kaedah simulasi yang berbeza. Diselenggarakan oleh IBM Quantum. - qBraid SDK (
qbraid) - rangka kerja runtime kuantum yang bebas platform untuk pembekal perisian dan perkakasan kuantum, direka bentuk untuk mempermudahkan pengurusan kitaran hayat penuh kerja kuantum — daripada menentukan spesifikasi program hingga penghantaran kerja dan sehingga pasca-pemprosesan dan visualisasi keputusan. Diselenggarakan oleh qBraid. - mthree
mthree- pakej untuk melaksanakan M3 (Mitigasi Pengukuran Bebas Matriks), teknik mitigasi pengukuran yang menyelesaikan kebarangkalian pengukuran yang diperbetulkan menggunakan langkah pengurangan dimensi diikuti oleh sama ada pemfaktoran LU terus atau kaedah berulang terkondisi yang secara nominal menumpu dalam langkah O(1), dan boleh dikira secara selari. Diselenggarakan oleh IBM Quantum.
Anda boleh mencari katalog projek di halaman ekosistem Qiskit, serta maklumat tentang cara menominasikan projek anda sendiri.
Langkah seterusnya
- Ketahui tentang pustaka litar dan arahan yang tersedia dalam pustaka circuit Qiskit.
- Baca tentang Transpiler Qiskit dan pelbagai pilihan untuk transpilasi dalam bahagian Transpiler.
- Ketahui cara menggunakan primitif Qiskit untuk mempermudahkan pengaturcaraan kuantum.