Introduzione a Qiskit
Il nome "Qiskit" è un termine generale che indica un insieme di software per eseguire programmi su computer quantistici. Tra questi strumenti software spiccano l'SDK Qiskit open source e l'ambiente runtime, accessibile tramite IBM Quantum Compute Service (precedentemente noto come Qiskit Runtime Service), attraverso il quale puoi eseguire workload su unità di elaborazione quantistica (QPU) IBM®. Con l'evolversi della tecnologia quantistica, evolve anche Qiskit, con nuove funzionalità rilasciate ogni anno che ampliano questa collezione di base di software quantistico.
Inoltre, molti progetti open source fanno parte del più ampio ecosistema Qiskit. Questi strumenti software non fanno parte di Qiskit stesso, ma si interfacciano con Qiskit e possono offrire preziose funzionalità aggiuntive.
IBM si impegna per uno sviluppo responsabile del calcolo quantistico. Scopri di più e consulta i nostri principi per un calcolo quantistico responsabile nell'argomento Calcolo quantistico responsabile.
L'SDK Qiskit
L'SDK Qiskit (nome del pacchetto qiskit) è un SDK open source per lavorare con i computer quantistici a livello di circuiti quantistici estesi (statici, dinamici e schedulati), operatori e primitive. Questa libreria è il componente centrale di Qiskit; è il pacchetto più grande sotto il nome Qiskit, con la più ampia suite di strumenti per il calcolo quantistico, e molti altri componenti si interfacciano con essa.
Alcune delle funzionalità più utili dell'SDK Qiskit includono:
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Strumenti per la costruzione di circuiti (
qiskit.circuit) - Per inizializzare e manipolare registri, circuiti, istruzioni, gate, parametri e oggetti di controllo del flusso. -
Libreria di circuiti (
qiskit.circuit.library) - Un'ampia gamma di circuiti, istruzioni e gate - elementi costitutivi fondamentali per i calcoli quantistici basati su circuiti. -
Libreria quantum info (
qiskit.quantum_info) - Un toolkit per lavorare con stati, operatori e canali quantistici, usando calcoli esatti (senza rumore di campionamento). Usa questo modulo per specificare le osservabili di input e analizzare la fedeltà degli output delle query alle primitive. -
Transpiler (
qiskit.transpiler) - Per trasformare e adattare i circuiti quantistici alla topologia di uno specifico dispositivo e ottimizzarli per l'esecuzione su unità di elaborazione quantistica (QPU) reali. -
Primitive (
qiskit.primitives) - Il modulo che contiene le definizioni di base e le implementazioni di riferimento delle primitive Sampler ed Estimator, da cui diversi fornitori di hardware quantistico possono derivare le proprie implementazioni. Trovi maggiori informazioni sulle primitive di IBM Quantum nella documentazione.
Installazione
Per un'introduzione più dettagliata all'installazione dell'SDK Qiskit, consulta la pagina di installazione. Se sei pronto a installarlo subito, esegui semplicemente:
pip install qiskit
Benchmarking
Il benchmarking è importante per confrontare le prestazioni relative del software quantistico nelle diverse fasi di un flusso di sviluppo. I test di benchmarking per il software quantistico possono, ad esempio, valutare la velocità e la qualità della costruzione, manipolazione e transpilazione dei circuiti. IBM Quantum si impegna a offrire l'SDK più performante possibile e, a tal fine, l'SDK Qiskit viene sottoposto a benchmark con oltre 1.000 test sviluppati da università di primo piano, laboratori nazionali e ricercatori di IBM. La suite di benchmarking usata per questi test, denominata Benchpress, è ora disponibile come pacchetto open source. Ora puoi usare il pacchetto Benchpress per eseguire la tua analisi delle prestazioni degli SDK quantistici.
Passaggi successivi
- Scopri la libreria di circuiti e istruzioni disponibili nella libreria di circuiti di Qiskit.
- Leggi del Transpiler di Qiskit e delle molte opzioni di transpilazione nella sezione Transpiler.
- Scopri come usare l'interfaccia delle primitive per semplificare la programmazione quantistica.
- Esplora l'ecosistema Qiskit, che ospita progetti open source che si interfacciano con Qiskit ed estendono le sue funzionalità