Jak nainstalovat QDK pro opravu chyb

Nainstalujte modul qdk.ecPython z Microsoft Quantum Development Kit (QDK) pro vývoj a testování kódů a protokolů oprav kvantových chyb (QEC). Modul používá balíček qodec pro modely protokolů a perzistenci.

Prerequisites

Než začnete, nainstalujte tyto nástroje:

  • Python 3.11 nebo novější
  • pip nebo jiný Python správce balíčků

Základní qdk balíček podporuje Python verzi 3.10 nebo novější. Modul qdk.ec kvůli své qodec závislosti vyžaduje Python verzi 3.11 nebo novější.

(Volitelné) Vytvořte virtuální prostředí

K oddělení qdk.ec závislostí od ostatních Python projektů použijte virtuální prostředí.

  1. Vytvořte virtuální prostředí, například .venv.

    python -m venv .venv

  2. Aktivujte prostředí.

    Na Windows:

    .venv\Scripts\Activate.ps1

    Na Linux nebo macOS:

    source .venv/bin/activate

  3. Aktualizujte pip v aktivním prostředí.

    python -m pip install --upgrade pip

Nainstalujte QDK pro opravu chyb

Nainstalujte balíček qdkPython s ec extra.

python -m pip install --upgrade "qdk[ec]"

Chcete-li používat widgety Jupyter Notebook a QDK, nainstalujte také jupyter.

python -m pip install --upgrade "qdk[ec,jupyter]" ipykernel

Doplněk ec nainstaluje qodec, parser na platformách podporovaných Stim a balíčky algebra a solver, které qdk.ec používá. Zahrnuje také HiGHS pro vyhledávání podle vzdálenosti.

Note

Modul qdk.ec používá samostatný StimPython balíček pomocí qodec. Nepoužívá modul qdk.stim.

Nainstalujte na LinuxArm64 nebo WindowsArm64

Stim nepublikuje wheels pro LinuxArm64 nebo WindowsArm64. Na těchto platformách se qdk[ec] nainstaluje qodec bez svého analyzátoru Stim.

Můžete načíst a uložit YAML qodecs a použít vlastní parser obvodů. Funkce, které parsují format="stim" circuits, na těchto platformách nefungují. Toto omezení zahrnuje qdk.ec.build_qodec.

Pokud chcete analyzátor povolit, nainstalujte ho Stim samostatně. Váš systém potřebuje C++kompilátor 20 k instalaci Stim.

python -m pip install --upgrade stim

Nainstalujte volitelné distance balíčky a balíčky dekodéru

Výchozí řešitel vzdálenosti používá HiGHS, který je součástí modulu qdk.ec. Pokud chcete vybrat volitelný MWPF solver, nainstalujte mwpf samostatně.

python -m pip install mwpf

Chcete-li použít dekodér na úrovni okruhu deq s qdk.simulation.run_qir, nainstalujte deq a deq-runtime.

python -m pip install deq deq-runtime

QDK testuje adaptér deq s verzí 0.5.7 pro deq a deq-runtime.

Note

Balíček deq-runtime nepublikuje WindowsArm64 wheels. Adaptér Stim také vyžaduje Windows, který nepublikuje wheel balíčky pro Arm64Linux ani Arm64deq.

Ověření instalace

Vytvořte soubor Jupyter Notebook nebo buňku Python s následujícím kódem. Příklad definuje kód čtyř qubitů C4 a kontroluje jeho vzdálenost.

import qodec
from qdk import ec

c4 = qodec.Code(
    "C4",
    stabilizers=["X_0 X_1 X_2 X_3", "Z_0 Z_1 Z_2 Z_3"],
    x=["X_0 X_1", "X_0 X_2"],
    z=["Z_0 Z_2", "Z_0 Z_1"],
)

distance = ec.CodeProfile(c4).distance()
print("Code distance:", distance)
assert distance.value == 2

Program vytiskne tento výsledek:

Code distance: 2

Pokud import a vyhledávání podle vzdálenosti proběhnou úspěšně, jsou základní qdk.ec závislosti připravené.

Ověřte podporu Stim

Spusťte tuto kontrolu na platformě, která podporuje analyzátor Stim.

from qdk import ec

protocol = ec.build_qodec(c4, strategy="bare-css/v1", strict=False)
print(ec.audit(protocol))

Správně vygenerovaný protokol vytiskne souhrn auditu. Protokol, který projde všemi kontrolami, se vytiskne:

audit: ok

Pokud build_qodec hlásí, že pro formát stim neexistuje žádný analyzátor, potvrďte, že jste nainstalovali qdk[ec] v aktivním prostředí. V LinuxArm64 nebo StimPython nainstalujte Windows ze zdroje a restartujte Arm64 nebo jádro Jupyteru.

Pokračovat ve vývoji protokolů

Pokud chcete definovat kód, sestavit obvod qodec a ověřit jeho prvky, přečtěte si článek Vývoj a ověření protokolu QEC.

  • Poslední aktualizace v