Tutoriály

Pomocí těchto tutoriálů se naučíš, jak Qiskit použít pro běžné případy užití v kvantovém výpočtu.

• Začni sadou tutoriálů v sekci Začínáme, pokud spouštíš kód na kvantovém počítači poprvé.
• Sekce Pracovní postupy na cestě k výhodě obsahuje kompletní příklady využití kvantového počítače k řešení reálných problémů. Tyto tutoriály se zaměřují na algoritmy, které jsou slibné kandidáty pro dosažení výpočetní výhody kvantového počítače nad klasickým.
• Sekce Možnosti Qiskitu obsahuje příklady, které využívají nejnovější a nejpokročilejší techniky v ekosystému Qiskitu ke zlepšení části nebo celého konkrétního pracovního postupu.

Začínáme

Tyto tutoriály jsou pro začátečníky, kteří jsou připraveni prozkoumávat spouštění kvantových algoritmů na kvantovém počítači.

• Nerovnost CHSH

Prozkoumej pracovní postupy na cestě k výhodě

Tutoriály v této sekci pokrývají rozsáhlé demonstrace kvantových algoritmů.

Ověřitelné vzorkovací algoritmy

Algoritmy v této kategorii se zaměřují na kvantové Circuit, jejichž výstupní distribuce kódují řešení strukturovaných problémů s ověřitelným výstupem. Ověřitelnost znamená, že můžeš zkontrolovat konzistenci naměřených dat, a to buď vyhodnocením zvoleného bitového řetězce, nebo vědomím, že falešně pozitivní výsledky nenastávají.

Tutoriály zdůrazňují techniky, kde opakované vzorkování umožňuje odhad veličin specifických pro daný problém (například hodnot účelové funkce nebo spektrálních vah). Tyto metody jsou zvláště relevantní pro optimalizační a simulační úlohy se symetriemi.

• Vzorkování kvantová diagonalizace chemického hamiltoniánu

• Vzorkování Krylovovy kvantové diagonalizace fermionového mřížkového modelu

• Kvantový přibližný optimalizační algoritmus

• Pokročilé techniky pro QAOA

• Pauliho korelační kódování ke snížení požadavků Maxcut

Odhad pozorovatelných veličin

Tyto tutoriály se zaměřují na odhad fyzikálně smysluplných veličin, jako je energie nebo korelační hodnoty, prostřednictvím přípravy kvantových stavů a měření pozorovatelných veličin. Techniky zahrnují variační i Trotterizované přístupy ke Circuit, které vyvažují expresivitu Circuit s efektivitou hloubky Circuit. Důraz je kladen na pracovní postupy, které snižují nároky na kvantové zdroje při zachování přesnosti a umožňují praktický odhad pozorovatelných veličin v chemických a fyzikálních systémech.

• Krylovova kvantová diagonalizace mřížkových hamiltoniánů

• Nishimoriho fázový přechod

• Odhad energie základního stavu Heisenbergova řetězce pomocí VQE

• Trénování kvantového jádra

• Vylepšení klasifikace příznaků pomocí projektovaných kvantových jader

• Nerovnost CHSH

Algoritmy odolné vůči chybám

Tato sekce představuje algoritmy s dobře definovanými teoretickými zárukami, které jsou navrženy pro budoucí hardware opravující kvantové chyby. Hloubka Circuit nebo režie vzorkování pro tyto algoritmy se škálují způsobem, který není efektivní z hlediska hloubky, a proto s větší pravděpodobností prokáží kvantovou výhodu, až budou existovat kvantové počítače odolné vůči chybám. Tyto tutoriály ilustrují, jak metody fungují v idealizovaných podmínkách, a demonstruje malé příklady.

• Shorův algoritmus
• Groverův algoritmus

Využij možnosti Qiskitu

Tato sekce představuje pokročilé možnosti v ekosystému Qiskitu, které zlepšují výkon, spolehlivost a rychlost při provádění kvantových algoritmů.

Optimalizace zátěže

Optimalizace zátěže se zaměřuje buď na efektivní orchestraci klasických a kvantových zdrojů, nebo na přizpůsobené metody pro zlepšení manipulace s kvantovými Circuit.

• Benchmark dynamických Circuit s přerušenými Bell páry

• Úvod do zlomkových Gate

• Úvod do AI-powered služby Transpiler od Qiskitu

• Optimalizace transpilace s SABRE

• Metody kompilace pro simulační Circuit hamiltonián

• Dlouhodobé provázání pomocí dynamických Circuit

• Simulace kickovaného Isingova hamiltoniánu s dynamickými Circuit

Qiskit Functions

Qiskit Functions jsou kolekce předem připravených nástrojů pro správu chyb a aplikační nástroje, které usnadňují navrhování rozsáhlých experimentů s Circuit, molekulami, QUBO a dalšími.

• Navrhuj nové algoritmy pomocí Circuit functions -- s předpřipravenou transpilací, potlačením chyb a kanály pro zmírnění chyb.

  • Zmírnění chyb s IBM Circuit function

  • Transverzálně-polní Isingův model s Q-CTRL's Performance Management

  • Kvantový odhad fáze s Q-CTRL's Qiskit Functions

  • Simulace 2D nakloněného Isingova pole s funkcí QESEM

• Experimentuj s doménově specifickými problémy pomocí Application functions -- se známými vstupy a výstupy pro klasické řešiče.

  • Quantum Portfolio Optimizer - Funkce Qiskitu od Global Data Quantum

  • Binární optimalizace vyššího řádu s Q-CTRL's Optimization Solver

  • Modelování tekutiny bez viskozity pomocí QUICK-PDE

  • Disociační PES křivky s Qunova HiVQE

  • Hybridní kvantově-vylepšená klasifikace souborů (pracovní postup stability sítě)

  • Řeš problém rozdělení trhu s Kipu Quantum's Iskay Quantum Optimizer

Qiskit addons

Addons umožňují pokročilou manipulaci s Circuit, například jejich řezání, zpětné šíření pozorovatelných veličin nebo aproximaci Circuit, což uživatelům umožňuje obejít hardwarová omezení za cenu zvýšené klasické výpočetní režie.

• Víceprodukční vzorce pro snížení Trotterovy chyby

• Přibližná kvantová kompilace pro Circuit simulace časového vývoje

• Zpětné šíření operátoru (OBP) pro odhad hodnot střední hodnoty

• Řezání vodičů pro odhad střední hodnoty

• Řezání Circuit pro periodické okrajové podmínky

• Řezání Circuit pro snížení hloubky

• Zmírnění chyb odečtu pro Sampler primitiv pomocí M3

Zmírnění chyb

Zmírnění chyb řeší výzvu šumu bez plné odolnosti vůči chybám tím, že obnovuje přesné střední hodnoty prostřednictvím řízené manipulace s Circuit a následného zpracování.

• Zmírnění chyb v měřítku utility s probabilistickým zesílením chyb

• Kombinuj možnosti zmírnění chyb s Estimator primitivem

• Benchmarking v reálném čase pro výběr Qubit

Detekce chyb

Detekce chyb identifikuje vadné operace, aby vrátila výsledky bez šumu snímek po snímku prostřednictvím následného zpracování.

• Opakované kódy

• Detekce chyb s nízkou režií pomocí prostoročasových kódů