Como instalar QDK para correção de erro

Instale o qdk.ecPython módulo a partir do Microsoft Quantum Development Kit (QDK) para desenvolver e testar protocolos e códigos de CORREÇÃO de Erros Quânticos (QEC). O módulo usa o qodec pacote para modelos de protocolo e persistência.

Prerequisites

Instale essas ferramentas antes de começar:

  • Python 3.11 ou posterior
  • pip ou outro gerenciador Python de pacotes

O pacote base qdk dá suporte a Python 3.10 ou posterior. O qdk.ec módulo requer Python 3.11 ou posterior devido à dependência qodec .

(Opcional) Criar um ambiente virtual

Use um ambiente virtual para manter as qdk.ec dependências separadas de outros Python projetos.

  1. Crie o ambiente virtual, por exemplo .venv.

    python -m venv .venv

  2. Ative o ambiente.

    No Windows:

    .venv\Scripts\Activate.ps1

    Em Linux ou macOS:

    source .venv/bin/activate

  3. Atualize o pip no ambiente ativo.

    python -m pip install --upgrade pip

Instale QDK para corrigir erros

Instale o pacote qdkPython com o extra ec.

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

Para usar Jupyter Notebook e QDK widgets, instale o jupyter extra também.

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

O ec extra instala qodec, o analisador Stim em plataformas compatíveis e os pacotes de álgebra e solucionador que o qdk.ec usa. Ele também inclui HiGHS para pesquisas de distância.

Note

O qdk.ec módulo usa o pacote separado StimPython por meio de qodec. Ele não usa o qdk.stim módulo.

Instalar em LinuxArm64 ou WindowsArm64

Stim não publica wheels para LinuxArm64 ou WindowsArm64. Nessas plataformas, qdk[ec] instala qodec sem seu Stim parser.

Você pode carregar e salvar YAML qodecs e usar um parser de circuito personalizado. Os recursos que analisam format="stim" circuitos não funcionam nessas plataformas. Essa limitação inclui qdk.ec.build_qodec.

Para habilitar o analisador, instale Stim separadamente. Seu sistema precisa de um compilador C++20 para instalar Stim.

python -m pip install --upgrade stim

Instalar pacotes opcionais de distância e decodificador

O solucionador de distância padrão usa HiGHS, incluído no módulo qdk.ec. Para selecionar o solucionador opcional MWPF , instale mwpf separadamente.

python -m pip install mwpf

Para usar o deq decodificador no nível do circuito com qdk.simulation.run_qir, instale deq e deq-runtime.

python -m pip install deq deq-runtime

O QDK testa o adaptador deq com a versão 0.5.7 de deq e deq-runtime.

Note

O deq-runtime pacote não publica WindowsArm64 wheels. O adaptador deq também requer Stim, que não publica rodas LinuxArm64 nem WindowsArm64.

Verificar a instalação

Crie um arquivo Python ou uma célula Jupyter Notebook com o código a seguir. O exemplo define o código de quatro qubits C4 e verifica sua distância.

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

O programa imprime este resultado:

Code distance: 2

Se a importação e a busca por distância forem bem-sucedidas, as dependências principais qdk.ec estarão prontas.

Verificar o Stim suporte

Execute essa verificação em uma plataforma que dê suporte ao parser Stim.

from qdk import ec

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

Um protocolo gerado corretamente imprime um resumo de auditoria. Um protocolo que passa por todas as verificações imprime:

audit: ok

Se build_qodec relatar que não existe nenhum analisador para o formato stim, confirme se você instalou qdk[ec] no ambiente ativo. No LinuxArm64 ou WindowsArm64, instale Stim a partir do código-fonte e reinicie Python ou o kernel do Jupyter.

Continuar com o desenvolvimento de protocolo

Para definir um código, criar um qodece validar seus gadgets, consulte Desenvolver e validar um protocolo QEC.

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