Jak zainstalować QDK do korekty błędów

qdk.ec Python Zainstaluj moduł z Microsoft Quantum Development Kit (QDK), aby opracowywać i testować kody i protokoły korygowania błędów kwantowych (QEC). Moduł używa pakietu qodec do modeli protokołów i persystencji.

Prerequisites

Przed rozpoczęciem zainstaluj następujące narzędzia:

  • Python 3.11 lub nowszy
  • pip lub inny Python menedżer pakietów

Pakiet podstawowy qdk obsługuje Python 3.10 lub nowszy. Moduł qdk.ec wymaga Python wersji 3.11 lub nowszej ze względu na jego qodec zależność.

(Opcjonalnie) Utwórz środowisko wirtualne

Użyj środowiska wirtualnego, aby zachować qdk.ec zależności oddzielone od innych Python projektów.

  1. Utwórz środowisko wirtualne, na przykład .venv.

    python -m venv .venv

  2. Aktywuj środowisko.

    W dniu Windows:

    .venv\Scripts\Activate.ps1

    Na Linux lub macOS:

    source .venv/bin/activate

  3. Zaktualizuj narzędzie pip w aktywnym środowisku.

    python -m pip install --upgrade pip

Zainstaluj QDK do korygowania błędów

qdk Python Zainstaluj pakiet z dodatkiem ec.

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

Aby używać widżetów Jupyter Notebook i QDK, zainstaluj również dodatek jupyter.

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

Dodatek ec instaluje program qodec, parser Stim na obsługiwanych platformach oraz pakiety algebry i modułu rozwiązywania używane przez qdk.ec. Obejmuje również wyszukiwanie według odległości HiGHS.

Uwaga / Notatka

Moduł qdk.ec używa oddzielnego StimPython pakietu przez qodec. Nie używa modułu qdk.stim .

Zainstaluj na LinuxArm64 lub WindowsArm64

Stim nie publikuje pakietów wheel dla LinuxArm64 ani WindowsArm64. Na tych platformach qdk[ec] instaluje qodec bez analizatora Stim.

Można załadować i zapisać YAML kodeki oraz użyć niestandardowego analizatora obwodów. Funkcje, które analizują obwody format="stim", nie działają na tych platformach. To ograniczenie obejmuje qdk.ec.build_qodec.

Aby włączyć analizator, zainstaluj Stim oddzielnie. System wymaga kompilatora 20, aby zainstalować Stim.

python -m pip install --upgrade stim

Instalowanie opcjonalnych pakietów Distance i dekoderów

Domyślny solver odległości używa qdk.ec, które zawiera moduł HiGHS. Aby wybrać opcjonalny MWPF solver, zainstaluj mwpf oddzielnie.

python -m pip install mwpf

Aby użyć dekodera poziomu obwodu deq z qdk.simulation.run_qir, zainstaluj deq i deq-runtime.

python -m pip install deq deq-runtime

QDK testuje adapter deq w wersji 0.5.7 deq i deq-runtime.

Uwaga / Notatka

Pakiet deq-runtime nie publikuje pakietów WindowsArm64 wheel. Adapter deq również wymaga Stim, który nie publikuje pakietów wheel Arm64Linux ani WindowsArm64.

Weryfikowanie instalacji

Utwórz plik Jupyter Notebook lub komórkę Python przy użyciu następującego kodu. W przykładzie zdefiniowano czterokubitowy kod C4 i sprawdzono jego odległość.

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 wyświetla ten wynik:

Code distance: 2

Jeśli import i wyszukiwanie odległości powiedzie się, podstawowe zależności qdk.ec są gotowe.

Zweryfikuj obsługę Stim

Uruchom to sprawdzenie na platformie obsługującej parser Stim.

from qdk import ec

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

Poprawnie wygenerowany protokół wyświetla podsumowanie audytu. Protokół, który przechodzi wszystkie kontrole, drukuje:

audit: ok

Jeśli build_qodec zgłasza, że nie istnieje parser dla formatu stim, upewnij się, że zainstalowano qdk[ec] w aktywnym środowisku. W systemie LinuxArm64 lub WindowsArm64zainstaluj program Stim ze źródła i uruchom ponownie Python lub jądro Jupyter.

Kontynuuj opracowywanie protokołu

Aby zdefiniować kod, utwórz qodec i zweryfikuj jego gadżety, zobacz Opracowywanie i weryfikowanie protokołu QEC.

  • Ostatnia aktualizacja o