Hello World: Circuit Quantum Pertama Anda

Bina sebuah Bell state (dua qubit yang terjerat) dan jalankan dengan tiga cara:

1. Simulasi ideal — hasil sempurna, tiada akaun diperlukan

2. Simulasi berbising — mensimulasikan peranti sebenar, tiada akaun diperlukan

3. Perkakasan quantum sebenar — memerlukan akaun IBM Quantum percuma (langkah persediaan di bawah)

Bina Circuit

# Added by doQumentation — installs the packages this notebook needs if they are missing
import importlib.util

_needed = {"qiskit": "qiskit", "qiskit_ibm_runtime": "qiskit-ibm-runtime"}
_missing = [pip for module, pip in _needed.items()
            if importlib.util.find_spec(module) is None]
# One at a time, so a package that fails to install does not block the others
for _pip in _missing:
    %pip install -q {_pip}
if not _missing:
    print("\u2713 All required packages are installed")

from qiskit import QuantumCircuit

qc = QuantumCircuit(2)
qc.h(0)
qc.cx(0, 1)
qc.measure_all()

qc.draw(output="mpl")

Pilihan 1: Simulasi ideal (tiada akaun diperlukan)

Menggunakan StatevectorSampler — simulator tempatan dengan hasil yang sempurna dan bebas hingar.

from qiskit.primitives import StatevectorSampler

result = StatevectorSampler().run([qc], shots=1024).result()
counts = result[0].data.meas.get_counts()
counts

from qiskit.visualization import plot_histogram
plot_histogram(counts)

Pilihan 2: Simulasi berbising (tiada akaun diperlukan)

Menggunakan FakeManilaV2 — simulator tempatan yang meniru peranti quantum IBM sebenar, termasuk ciri-ciri hingarnya. Circuit perlu di-transpile (disesuaikan) terlebih dahulu kepada set gate dan sambungan qubit peranti tersebut.

from qiskit.primitives import BackendSamplerV2
from qiskit_ibm_runtime.fake_provider import FakeManilaV2
from qiskit.transpiler.preset_passmanagers import generate_preset_pass_manager

backend = FakeManilaV2()
pm = generate_preset_pass_manager(backend=backend, optimization_level=1)
isa_qc = pm.run(qc)

result = BackendSamplerV2(backend=backend).run([isa_qc], shots=1024).result()
counts = result[0].data.meas.get_counts()
counts

plot_histogram(counts)

Pilihan 3: Perkakasan quantum sebenar

Memerlukan akaun IBM Quantum percuma. Untuk mendaftarkan satu:

1. Daftar di quantum.cloud.ibm.com/registration — tiada kad kredit diperlukan untuk 30 hari pertama

2. Log masuk di quantum.cloud.ibm.com dan pilih rantau us-east (diperlukan untuk Open Plan percuma)

3. Cipta sebuah instance (Open Plan percuma) di Instances jika anda belum memilikinya

4. Cipta API key di quantum.cloud.ibm.com (atau di cloud.ibm.com/iam/apikeys)

5. Salin CRN (Cloud Resource Name) anda dari halaman Instances anda

Kemudian, jika anda belum menyimpan kelayakan anda di sini, jalankan sel di bawah. Gantikan <your-api-key> dengan API key dari langkah 4, dan <your-crn> dengan CRN dari langkah 5. Selagi anda belum berbuat demikian, sel itu tidak menyimpan apa-apa, jadi menjalankan setiap sel tidak akan sekali-kali menimpa akaun yang pernah anda simpan sebelum ini.

from qiskit_ibm_runtime import QiskitRuntimeService

token = "<your-api-key>"
instance = "<your-crn>"

if token.startswith("<") or instance.startswith("<"):
    print("Paste your API key and CRN above first; nothing was saved.")
else:
    QiskitRuntimeService.save_account(
        channel="ibm_quantum_platform",
        token=token,
        instance=instance,
        set_as_default=True,
        overwrite=True,
    )
    print("Account saved.")

Nota: Tugasan pada perkakasan sebenar mungkin mengambil masa bergantung pada masa dalam giliran. Jika sel masih berjalan, anda boleh menyemak status tugasan dan melihat keputusan di quantum.cloud.ibm.com/workloads.

from qiskit_ibm_runtime import QiskitRuntimeService, SamplerV2
from qiskit.transpiler.preset_passmanagers import generate_preset_pass_manager

service = QiskitRuntimeService()
backend = service.least_busy(operational=True, simulator=False)
print(f"Running on {backend.name}")

pm = generate_preset_pass_manager(backend=backend, optimization_level=1)
isa_qc = pm.run(qc)

result = SamplerV2(mode=backend).run([isa_qc], shots=1024).result()
counts = result[0].data.meas.get_counts()
counts

plot_histogram(counts)

Apa seterusnya?

• Tutorials — panduan langkah demi langkah tentang algoritma, pengurangan ralat, transpilasi, dan banyak lagi

• Guides — bahan rujukan tentang menjalankan circuit, primitif, dan Qiskit Runtime

• Courses — laluan pembelajaran berstruktur dari asas quantum hingga pengkomputeran berskala utiliti

• Modules — modul konseptual yang lebih mendalam dalam sains komputer dan mekanik quantum