Mga Tutorial

Gamitin ang mga tutorial na ito upang matutunan kung paano ilapat ang Qiskit sa mga karaniwang use case ng quantum computing.

• Magsimula sa hanay ng mga tutorial sa seksyon ng Magsimula kung ito ang iyong unang pagkakataon na magpatakbo ng code sa isang quantum computer.

• Ang seksyon tungkol sa mga workflow tungo sa kalamangan ay naglalaman ng end-to-end na mga halimbawa ng paggamit ng quantum computer upang malutas ang mga tunay na problema sa mundo. Ang mga tutorial na ito ay nakatuon sa mga algorithm na may malaking potensyal bilang kandidato para sa pagkamit ng computational advantage ng quantum computer kumpara sa classical computer.

• Ang seksyon tungkol sa mga kakayahan ng Qiskit ay naglalaman ng mga halimbawa na gumagamit ng pinakabago at pinaka-advanced na mga technique sa Qiskit ecosystem upang mapabuti ang bahagi o ang kabuuan ng isang partikular na workflow.

Magsimula

Ang mga tutorial na ito ay para sa mga nagsisimula na handa nang mag-explore sa pagpapatakbo ng mga quantum algorithm sa isang quantum computer.

• CHSH inequality

Mag-explore ng mga workflow tungo sa kalamangan

Ang mga tutorial sa seksyon na ito ay sumasaklaw sa malalaking-sukat na demonstrasyon ng mga quantum algorithm.

Verifiable sampling algorithms

Ang mga algorithm sa kategoryang ito ay nakatuon sa mga quantum circuit na ang output distribution ay nag-e-encode ng mga solusyon sa mga structured problem na may verifiable na output. Ang verifiability ay nangangahulugang maaari mong suriin ang consistency sa pagitan ng nasukat na data, alinman sa pamamagitan ng pagsusuri ng napiling bitstring o sa pamamagitan ng pagkakaalam na hindi nangyayari ang mga false positive.

Ang mga tutorial ay nagha-highlight ng mga technique kung saan ang paulit-ulit na sampling ay nagpapahintulot ng pagtatantya ng mga problem-specific na dami (halimbawa, mga halaga ng cost function o spectral weights). Ang mga pamamaraang ito ay partikular na nauugnay sa mga gawain sa optimization at simulation na may mga symmetry.

• Sample-based quantum diagonalization of a chemistry Hamiltonian

• Sample-based Krylov quantum diagonalization of a fermionic lattice model

• SqDRIFT algorithm para sa pagtatantya ng ground state

• Pooled sample-based quantum diagonalization ng isang nuclear Hamiltonian

• Quantum approximate optimization algorithm

• Advanced techniques for QAOA

• Warm-start QAOA gamit ang Optimization Mapper Qiskit addon

• Quantum approximate multi-objective optimization

• Pauli correlation encoding to reduce max-cut requirements

• Implicit solvent calculations using Qiskit Serverless

Observable estimation

Ang mga tutorial na ito ay nakatuon sa pagtatantya ng mga physically meaningful na dami, tulad ng enerhiya o mga halaga ng correlation, sa pamamagitan ng paghahanda ng mga quantum state at pagsukat ng mga observable. Kasama sa mga technique ang parehong variational at Trotterized na mga diskarte sa circuit na nagbabalanse ng circuit expressiveness sa circuit-depth efficiency. Ang diin ay inilalagay sa mga workflow na nagpapababa ng mga pangangailangan sa quantum resource habang pinapanatili ang katumpakan, at nagpapahintulot ng praktikal na pagtatantya ng mga observable sa mga sistema ng kemikal at pisikal.

• Simulate neutron scattering sa mga quantum materials gamit ang quantum circuits

• Simulate neutron scattering gamit ang isang AQC + Trotter dynamics Serverless workflow

• Krylov quantum diagonalization of lattice Hamiltonians

• Nishimori phase transition

• Ground-state energy estimation of the Heisenberg chain with VQE

• Quantum kernel training

• Enhance feature classification using projected quantum kernels

• CHSH inequality

• Observation of robust and coherent non-Abelian hadron dynamics on noisy quantum processors

• Shadow tomography ng Greenberger-Horne-Zeilinger state

• Simulate time evolution of the transverse-field Ising model

Fault-tolerant algorithms

Ang seksyon na ito ay naglalaman ng mga algorithm na may malinaw na tinukoy na teoretikal na garantiya na idinisenyo upang tumakbo sa hinaharap na error-corrected na quantum hardware. Ang mga circuit o sampling overhead ng mga algorithm na ito ay nag-i-scale sa paraang hindi depth-efficient at sa gayon ay mas malamang na magpakita ng quantum advantage kapag umiiral na ang fault-tolerant na mga quantum computer. Ang mga tutorial na ito ay naglalarawan kung paano gumagana ang mga pamamaraan sa mga idealized na setting at nagpapakita ng maliliit na halimbawa.

• Shor's algorithm

• Grover's algorithm

Samantalahin ang mga kakayahan ng Qiskit

Ang seksyon na ito ay nagpapakilala ng mga advanced na kakayahan sa loob ng Qiskit ecosystem na nagpapahusay ng performance, reliability, at bilis kapag nagsasagawa ng mga quantum algorithm.

Workload optimization

Ang workload optimization ay nakatuon sa alinman sa mahusay na pagsasaayos ng mga classical at quantum na mapagkukunan o mga tailored na pamamaraan para sa pagpapabuti ng quantum circuit manipulation.

• Magpatakbo ng mga quantum workload gamit ang QRMI

• Benchmark dynamic circuits with cut Bell pairs

• Quantum kernels na may fractional gates

• Qiskit AI-powered transpiler introduction

• Transpilation optimization with SABRE

• Compilation methods for Hamiltonian simulation circuits

• Long-range entanglement with dynamic circuits

• Simulation of kicked Ising Hamiltonian with dynamic circuits

Qiskit Functions

Ang Qiskit Functions ay isang koleksyon ng mga pre-packaged na error management at application tool, na ginagawang madali ang pagdidisenyo ng malalaking-sukat na mga eksperimento gamit ang mga circuit, molecule, QUBO, at iba pa.

• Magdisenyo ng mga bagong algorithm gamit ang circuit functions — na may mga pre-built na transpilation, error suppression, at error mitigation pipeline.

  • Transverse-Field Ising Model with Q-CTRL's Performance Management

  • Quantum Phase Estimation with Q-CTRL's Qiskit Functions

  • Simulate 2D tilted-field Ising with the QESEM function

  • Simulate a kicked Ising model with the TEM function

  • I-benchmark ang QFT process fidelity gamit ang Orbit, isang Qiskit Function ng Quantum Elements

• Mag-eksperimento sa mga domain-specific na problema gamit ang Application functions — na may pamilyar na mga input at output sa mga classical solver.

  • Dynamic portfolio optimization with Global Data Quantum's Portfolio Optimizer

  • Higher-order binary optimization with Q-CTRL's Optimization Solver

  • Model a flowing non-viscous fluid using QUICK-PDE

  • Dissociation PES curves with Qunova HiVQE

  • Hybrid quantum-enhanced ensemble classification (grid stability workflow)

  • Solve the Market Split problem with Kipu Quantum's Iskay Quantum Optimizer

  • Hanapin ang Maximum Independent Set gamit ang Aqarios Constrained Quantum Optimizer

  • Lutasin ang market split problem gamit ang ParityQC Parity Twine Optimizer

  • Lutasin ang Sherrington-Kirkpatrick model gamit ang ParityQC Parity Twine Optimizer

Qiskit addons

Pinapagana ng mga addon ang advanced na circuit manipulation, tulad ng cutting, backpropagating ng mga observable, o approximating ng mga circuit, na tumutulong sa mga user na malampasan ang mga limitasyon ng hardware kapalit ng pagtaas ng classical compute overhead.

• Multi-product formulas to reduce Trotter error

• Approximate quantum compilation for time evolution circuits

• Operator backpropagation (OBP) for estimation of expectation values

• Wire cutting for expectation values estimation

• Circuit cutting for periodic boundary conditions

• Circuit cutting for depth reduction

• Readout error mitigation for the Sampler primitive using M3

Error mitigation

Ang error mitigation ay tumutugon sa hamon ng ingay nang walang kumpletong fault tolerance sa pamamagitan ng pagbawi ng tumpak na mga expectation value sa pamamagitan ng kontroladong circuit manipulation at post-processing.

• Utility-scale error mitigation with probabilistic error amplification

• Combine error mitigation options with the Estimator primitive

• Probabilistic error cancellation na may shaded lightcones

• Pagbutihin ang mga expectation value gamit ang propagated noise absorption (PNA)

• Real-time benchmarking for qubit selection

• I-refresh ang mga backend property gamit ang real-time benchmarking

• Probabilistic error cancellation gamit ang logical noise models

Error detection

Ang error detection ay tumutukoy ng mga may-depektong operasyon upang magbalik ng mga resulta na walang ingay shot-by-shot sa pamamagitan ng post-processing.

• Repetition codes

• Low-overhead error detection with spacetime codes