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Hello World: Euer erster Quantenschaltkreis

Baut's an Bell-Zustand (zwoa mitanond verschränkte Qubits) und führt's'n auf drei Arten aus:

  1. Ideale Simulation — perfekte Ergebnisse, ka Konto notwendig
  2. Simulation mit Rauschen — simuliert a echts Gerät, ka Konto notwendig
  3. Echte Quantenhardware — braucht a IBM Quantum-Konto

Den Schaltkreis erstön​

from qiskit import QuantumCircuit

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

qc.draw(output="mpl")

Option 1: Ideale Simulation (ka Konto notwendig)​

Verwendet StatevectorSampler — a lokaler Simulator mit perfekte, rauschfreie Ergebnisse.

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)

Option 2: Simulation mit Rauschen (ka Konto notwendig)​

Verwendet FakeManilaV2 — a lokaler Simulator, der a echts IBM-Quantengerät nachahmt, a mit seine Rauscheigenschaften. Der Schaltkreis muss zuerst transpiliert (angepasst) wer'n, damit er zum Gate-Set und zur Qubit-Konnektivität vom Gerät passt.

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

Option 3: Echte Quantenhardware​

Braucht a IBM Quantum-Konto. Schaut's bei Setting up your IBM Quantum account für de Details.

Wenn's eire Zugangsdaten noch net in der Binder-Sitzung g'speichert habt's, führt's des zuerst aus:

from qiskit_ibm_runtime import QiskitRuntimeService

QiskitRuntimeService.save_account(
    token="<your-api-key>",
    instance="<your-crn>",
    overwrite=True
)

Achtung: Jobs auf echter Hardware können a Zeitl dauern, je nach Wartezeit in da Warteschlange. Wenn de Zön no läuft, könnt's'n Job-Status und de Ergebnisse auf quantum.cloud.ibm.com/workloads anschauen.

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)

Was kommt als Nächstes?​

  • Tutorials — Schritt-für-Schritt-Anleitungen zu Algorithmen, Fehlerverminderung, Transpilation und mehr
  • Courses — Strukturierte Lernpfade von Quantengrundlagen bis zu Utility-Scale-Computing
  • Local testing mode — de meisten Notebooks ohne IBM Quantum-Konto ausführ'n