Como instalar QDK para correção de erros

Instale o qdk.ecPython módulo a partir do Microsoft Quantum Development Kit (QDK) para desenvolver e testar códigos e protocolos de correção quântica de erros (QEC). O módulo utiliza o qodec pacote para modelos de protocolo e persistência.

Prerequisites

Instale estas ferramentas antes de começar:

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

O pacote base qdk suporta Python a versão 3.10 ou posterior. O módulo qdk.ec requer a versão 3.11 ou posterior de Python devido à sua dependência de qodec.

(Opcional) Criar um ambiente virtual

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

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

    python -m venv .venv

  2. Ative o ambiente.

    Em Windows:

    .venv\Scripts\Activate.ps1

    Em Linux ou macOS:

    source .venv/bin/activate

  3. Atualizar o pip no ambiente ativo.

    python -m pip install --upgrade pip

Instalar QDK para correção de erros

Instala o pacote qdkPython com o extra ec.

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

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

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

O extra ec instala qodec, o parser Stim em plataformas suportadas e os pacotes de álgebra e solucionador que qdk.ec utiliza. Inclui também HiGHS para pesquisas por distância.

Note

O qdk.ec módulo utiliza o pacote separado StimPython pacote através de qodec. Não usa o qdk.stim módulo.

Instalar em LinuxArm64 ou WindowsArm64

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

Podes carregar e guardar YAML qodecs e usar um parser de circuitos personalizado. Funcionalidades que analisam format="stim" circuitos não funcionam nestas plataformas. Esta limitação inclui qdk.ec.build_qodec.

Para ativar o analisador, instala Stim separadamente. O seu sistema precisa de um C++compilador de 20 para instalar Stim.

python -m pip install --upgrade stim

Instalar pacotes opcionais de distância e de descodificação

O solucionador de distâncias padrão usa HiGHS, que o qdk.ec módulo inclui. Para selecionar o solucionador opcional MWPF , instale mwpf separadamente.

python -m pip install mwpf

Para usar o deq descodificador ao 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 wheels LinuxArm64 nem WindowsArm64.

Verifique a instalação

Crie um Python ficheiro ou uma Jupyter Notebook célula com o seguinte código. O exemplo define o código de quatro qubits C4 e verifica a 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 pesquisa por distância forem bem-sucedidas, as dependências qdk.ec principais estão prontas.

Verificar suporte a Stim

Faz esta verificação numa plataforma que suporte o Stim parser.

from qdk import ec

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

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

audit: ok

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

Continuar com o desenvolvimento do protocolo

Para definir um código, construir um qodec e validar os seus gadgets, consulte Desenvolver e validar um protocolo QEC.

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