Napište svůj první program Qiskit Serverless

Verze balíčků

Kód na této stránce byl vyvinut s využitím následujících závislostí. Doporučujeme používat tyto verze nebo novější.

qiskit[all]~=1.3.1
qiskit-ibm-runtime~=0.34.0
qiskit-aer~=0.15.1
qiskit-serverless~=0.18.1
qiskit-ibm-catalog~=0.2
qiskit-addon-sqd~=0.8.1
qiskit-addon-utils~=0.1.0
qiskit-addon-mpf~=0.2.0
qiskit-addon-aqc-tensor~=0.1.2
qiskit-addon-obp~=0.1.0
scipy~=1.15.0
pyscf~=2.8.0

Tento příklad ukazuje, jak pomocí nástrojů qiskit-serverless vytvořit program pro paralelní transpilaci, a následně implementovat qiskit-ibm-catalog pro nasazení tvého programu na IBM Quantum Platform jako opakovaně použitelnou vzdálenou službu.

Příklad: vzdálená transpilace s Qiskit Serverless

Začni s následujícím příkladem, který transpiluje circuit pro zadaný backend a cílový optimization_level, a postupně přidávej další prvky pro nasazení své zátěže do Qiskit Serverless.

Vlož následující buňku kódu do souboru ./source_files/transpile_remote.py. Tento soubor je program, který nahraješ do Qiskit Serverless.

# Added by doQumentation — required packages for this notebook
!pip install -q qiskit qiskit-ibm-catalog qiskit-ibm-runtime qiskit-serverless

# This cell is hidden from users, it just creates a new folder
from pathlib import Path

Path("./source_files").mkdir(exist_ok=True)

%%writefile ./source_files/transpile_remote.py

from qiskit.transpiler import generate_preset_pass_manager

def transpile_remote(circuit, optimization_level, backend):
    """Transpiles an abstract circuit into an ISA circuit for a given backend."""
    pass_manager = generate_preset_pass_manager(
        optimization_level=optimization_level,
		backend=backend
    )
    isa_circuit = pass_manager.run(circuit)
    return isa_circuit

Writing ./source_files/transpile_remote.py

Nastavení souborů

Qiskit Serverless vyžaduje uspořádání .py souborů tvé zátěže do vyhrazeného adresáře. Následující struktura je příkladem dobré praxe:

serverless_program
├── program_uploader.ipynb
└── source_files
    ├── transpile_remote.py
    └── *.py

Serverless nahraje obsah adresáře source_files ke vzdálenému spuštění. Jakmile jsou tyto soubory připraveny, můžeš upravit transpile_remote.py tak, aby načítal vstupní hodnoty a vracel výstupy.

Získání argumentů programu

Tvůj počáteční soubor transpile_remote.py má tři vstupy: circuits, backend_name a optimization_level. Serverless je v současnosti omezen pouze na serializovatelné vstupy a výstupy. Z tohoto důvodu nelze předat backend přímo, takže místo toho použij backend_name jako řetězec.

%%writefile --append ./source_files/transpile_remote.py

from qiskit_serverless import get_arguments, save_result, distribute_task, get

# Get program arguments
arguments = get_arguments()
circuits = arguments.get("circuits")
backend_name = arguments.get("backend_name")
optimization_level = arguments.get("optimization_level")

Appending to ./source_files/transpile_remote.py

V tuto chvíli můžeš získat svůj Backend pomocí QiskitRuntimeService a přidat svůj stávající program pomocí následujícího kódu. Tento kód vyžaduje, aby sis již uložil přihlašovací údaje.

%%writefile --append ./source_files/transpile_remote.py

from qiskit_ibm_runtime import QiskitRuntimeService

service = QiskitRuntimeService()
backend = service.backend(backend_name)

Appending to ./source_files/transpile_remote.py

Nakonec můžeš spustit transpile_remote() pro všechny předané circuits a vrátit transpiled_circuits jako výsledek:

%%writefile --append ./source_files/transpile_remote.py

results = [
    transpile_remote(circuit, 1, backend)
    for circuit in circuits
]

save_result({
    "transpiled_circuits": results
})

Appending to ./source_files/transpile_remote.py

Nasazení na IBM Quantum Platform

Předchozí část vytvořila program určený ke vzdálenému spuštění. Buňky kódu v této části nahrají tento program do Qiskit Serverless.

Použij qiskit-ibm-catalog pro ověření v QiskitServerless pomocí svého API klíče, který najdeš na IBM Quantum dashboardu, a nahraj program.

Pomocí save_account() můžeš uložit své přihlašovací údaje (viz část Nastavení pro použití IBM Cloud). Poznamenej, že tím zapíšeš své přihlašovací údaje do stejného souboru jako QiskitRuntimeService.save_account().

from qiskit_ibm_catalog import QiskitServerless, QiskitFunction

# Authenticate to the remote cluster and submit the pattern for remote execution
serverless = QiskitServerless()

Qiskit Serverless zkomprimuje obsah working_dir (v tomto případě source_files) do souboru tar, který se nahraje a po skončení vyčistí. Parametr entrypoint identifikuje hlavní spustitelný soubor programu, který má Qiskit Serverless spustit. Pokud má tvůj program vlastní závislosti pip, můžeš je přidat do pole dependencies:

transpile_remote_demo = QiskitFunction(
    title="transpile_remote_serverless",
    entrypoint="transpile_remote.py",
    working_dir="./source_files/",
)

serverless.upload(transpile_remote_demo)

QiskitFunction(transpile_remote_serverless)

Chceš-li ověřit, zda se nahrání zdařilo, použij serverless.list():

# Get program from serverless.list() that matches the title of the one we uploaded
next(
    program
    for program in serverless.list()
    if program.title == "transpile_remote_serverless"
)

QiskitFunction(transpile_remote_serverless)

# This cell is hidden from users, it checks the program uploaded correctly
assert _.title == "transpile_remote_serverless"  # noqa: F821

# This cell is hidden from users, it checks the program executes correctly
from time import sleep
from qiskit import QuantumCircuit

qc = QuantumCircuit(2)
transpile_remote_serverless = serverless.load("transpile_remote_serverless")
job = transpile_remote_serverless.run(
    circuits=[qc],
    backend="ibm_sherbrooke",
    optimization_level=1,
)
while True:
    sleep(5)
    status = job.status()
    if status not in ["QUEUED", "INITIALIZING", "RUNNING", "DONE"]:
        raise Exception(
            f"Unexpected job status: '{status}'\n"
            + "Here are the logs:\n"
            + job.logs()
        )
    if status == "DONE":
        break

Další kroky

Doporučení

• Zjisti, jak předávat vstupy a spouštět svůj program vzdáleně, v tématu Spusť svou první zátěž Qiskit Serverless vzdáleně.