Cómo instalar QDK para la corrección de errores

Instale el qdk.ecPython módulo desde el Microsoft Quantum Development Kit (QDK) para desarrollar y probar los códigos y protocolos de corrección de errores cuánticos (QEC). El módulo usa el paquete qodec para los modelos de protocolo y la persistencia.

Prerequisites

Instale estas herramientas antes de empezar:

• Python 3.11 o posterior
• pip u otro Python administrador de paquetes

El paquete base qdk admite Python la versión 3.10 o posterior. El qdk.ec módulo requiere Python la versión 3.11 o posterior debido a su qodec dependencia.

(Opcional) Crear un entorno virtual

Usa un entorno virtual para mantener las qdk.ec dependencias independientes de otros Python proyectos.

1. Cree el entorno virtual, por ejemplo .venv.

   python -m venv .venv
   

2. Activa el entorno.

   En Windows:

   .venv\Scripts\Activate.ps1
   

   En Linux o macOS:

   source .venv/bin/activate
   

3. Actualice pip en el entorno activo.

   python -m pip install --upgrade pip
   

Instalar QDK para la corrección de errores

Instale el qdkPython paquete con el ec adicional.

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

Para usar Jupyter Notebook y QDK widgets, instale también el jupyter extra.

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

El extra ec instala qodec, el analizador Stim en plataformas compatibles y los paquetes de álgebra y solucionador que qdk.ec usa. También incluye HiGHS para búsquedas de distancia.

Note

El qdk.ec módulo usa el paquete StimPython independiente a través de qodec. No usa el qdk.stim módulo.

Instalar en LinuxArm64 o WindowsArm64

Stim no publica wheels para LinuxArm64 ni WindowsArm64. En esas plataformas, qdk[ec] se instala qodec sin su analizador Stim.

Puede cargar y guardar YAML qodecs y usar un analizador de circuitos personalizado. Las características que interpretan format="stim" circuitos no funcionan en estas plataformas. Esta limitación incluye qdk.ec.build_qodec.

Para habilitar el analizador, instale Stim por separado. El sistema necesita un C++compilador 20 para instalar Stim.

python -m pip install --upgrade stim

Instalar paquetes opcionales de distancia y descodificador

El solucionador de distancia predeterminado usa HiGHS, que el módulo qdk.ec incluye. Para seleccionar el solucionador opcional MWPF , instale mwpf por separado.

python -m pip install mwpf

Para usar el deq descodificador de nivel de circuito con qdk.simulation.run_qir, instale deq y deq-runtime.

python -m pip install deq deq-runtime

QDK comprueba el deq adaptador con la versión 0.5.7 de deq y deq-runtime.

Note

El deq-runtime paquete no publica WindowsArm64 wheels. El adaptador deq también requiere Stim, que no publica wheels LinuxArm64 ni WindowsArm64.

Comprobación de la instalación

Cree un Python archivo o Jupyter Notebook una celda con el código siguiente. En el ejemplo se define el código de cuatro cúbits C4 y se comprueba su distancia.

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

El programa imprime este resultado:

Code distance: 2

Si la importación y la búsqueda de distancia se realizan correctamente, las dependencias principales qdk.ec están listas.

Verificar la compatibilidad con Stim

Ejecute esta comprobación en una plataforma que admita el analizador Stim.

from qdk import ec

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

Un protocolo generado correctamente imprime un resumen de auditoría. Un protocolo que pasa todas las comprobaciones imprime:

audit: ok

Si build_qodec informa de que no existe ningún analizador para el stim formato, confirme que instaló qdk[ec] en el entorno activo. En LinuxArm64 o WindowsArm64, instale Stim desde el origen y reinicie Python o el kernel de Jupyter.

Continuar con el desarrollo de protocolos

Para definir un código, cree un qodecy valide sus gadgets, consulte Desarrollo y validación de un protocolo QEC.