Cara menginstal QDK untuk koreksi kesalahan

Instal modul qdk.ecPython dari Microsoft Quantum Development Kit (QDK) untuk mengembangkan dan menguji kode dan protokol koreksi kesalahan kuantum (QEC). Modul ini menggunakan qodec paket untuk model protokol dan persistensi.

Prerequisites

Instal alat-alat ini sebelum Anda memulai:

  • Python 3.11 atau yang lebih baru
  • pipatau manajer paket lain Python

Paket dasar qdk mendukung Python 3.10 atau yang lebih baru. Modul qdk.ec memerlukan Python 3.11 atau yang lebih baru karena dependensi qodec.

(Opsional) Membuat lingkungan virtual

Gunakan lingkungan virtual untuk menjaga qdk.ec dependensi tetap terpisah dari proyek Python lain.

  1. Buat lingkungan virtual, misalnya .venv.

    python -m venv .venv

  2. Aktivasikan lingkungan.

    Di Windows:

    .venv\Scripts\Activate.ps1

    Pada Linux atau macOS:

    source .venv/bin/activate

  3. Perbarui pip di lingkungan aktif.

    python -m pip install --upgrade pip

Instal QDK untuk memperbaiki kesalahan

Instal paket qdkPython dengan tambahan ec.

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

Untuk menggunakan Jupyter Notebook widget dan QDK , instal jupyter ekstra juga.

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

Instalasi tambahan ecqodec, pengurai Stim pada platform yang didukung, dan paket aljabar dan pemecah yang digunakan qdk.ec. Ini juga termasuk HiGHS untuk pencarian berdasarkan jarak.

Note

Modul qdk.ec ini menggunakan paket terpisah StimPython melalui qodec. Ini tidak menggunakan modul qdk.stim.

Instal di LinuxArm64 atau WindowsArm64

Stim tidak memublikasikan wheel untuk LinuxArm64 atau WindowsArm64. Pada platform tersebut, qdk[ec] menginstal qodec tanpa pengurai Stim.

Anda dapat memuat dan menyimpan YAML qodecs dan menggunakan pengurai sirkuit kustom. Fitur untuk mem-parsing format="stim" sirkuit tidak berfungsi pada platform-platform ini. Batasan ini mencakup qdk.ec.build_qodec.

Untuk mengaktifkan pengurai, instal Stim secara terpisah. Sistem Anda memerlukan C++ compiler 20 untuk menginstal Stim.

python -m pip install --upgrade stim

Instal paket distance opsional dan dekoder

Pemecah jarak default menggunakan HiGHS, yang disertakan dalam modul qdk.ec. Untuk memilih pemecah opsional MWPF , instal mwpf secara terpisah.

python -m pip install mwpf

Untuk menggunakan deq dekoder tingkat sirkuit dengan qdk.simulation.run_qir, instal deq dan deq-runtime.

python -m pip install deq deq-runtime

QDK menguji adaptor deq dengan versi 0.5.7 dari deq-runtime dan deq.

Note

Paket deq-runtime tidak menerbitkan WindowsArm64 wheel. Adaptor deq juga memerlukan Stim, yang tidak menerbitkan LinuxArm64 atau WindowsArm64 wheels.

Memverifikasi penginstalan

Buat Python file atau Jupyter Notebook sel dengan kode berikut. Contoh mendefinisikan kode empat qubit C4 dan memeriksa jaraknya.

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 mencetak hasil ini:

Code distance: 2

Jika impor dan pencarian jarak berhasil, dependensi inti qdk.ec siap.

Verifikasi dukungan Stim

Jalankan pemeriksaan ini pada platform yang mendukung pengurai Stim .

from qdk import ec

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

Protokol yang dihasilkan dengan benar menampilkan ringkasan audit. Protokol yang lulus semua pemeriksaan mencetak:

audit: ok

Jika build_qodec melaporkan bahwa tidak ada pengurai untuk format stim, konfirmasikan bahwa Anda menginstal qdk[ec] di lingkungan aktif. Pada LinuxArm64 atau WindowsArm64, instal Stim dari sumber dan mulai ulang Python atau kernel Jupyter.

Lanjutkan dengan pengembangan protokol

Untuk mendefinisikan kode, bangun qodec, dan memvalidasi gadget terkaitnya, lihat Mengembangkan dan memvalidasi protokol QEC.

  • Terakhir diperbarui pada