Ngwa ngwa karịa mgbe ọ bụla, ụwa na-agbanwe n'ihi mgbanwe dijitalụ.
Site na ọbịbịa nke teknụzụ ọhụụ ọhụrụ nke nwere ike iji ọsọ na ike dị ịtụnanya gbanwee ihe atụ dị ugbu a: mgbako quantum, ịghọta echiche ndị bụ isi nke oge dijitalụ ga-adị mkpa karịa.
Usoro ihe nrịbama nke a na-akpọ quantum computing na-eji quantum physics dozie nsogbu ndị karịrị ike kọmputa.
Ụkpụrụ ụkpụrụ nke quantum na-egosi ka okwu na ume si akpa àgwà na atomiki na akpịrịkpa subatomic, na IBM's Qiskit bụ ngwa mmepe ngwanrọ quantum mepere emepe nke na-enyere aka n'ịmepụta sistemu mgbakọ na mwepụ.
Edemede a na-achọ ịkọwa nke a wee nye gị nkọwapụta nke mgbakọ quantum.
Anyị ga-akọwara ndị na-agụ akwụkwọ anyị site n'enyemaka nke mgbako ọnụ ọgụgụ mepere emepe SDK, ya bu. Qiskit ma hapụ ha ka ha jiri ya nyochaa Akwụkwọ ndekọ ederede kwadoro na IBM Quantum Lab.
Kedu ihe bụ Quantum Computing?
Mgbakọ kwantum bụ ngalaba sayensị kọmputa na-elekwasị anya n'ịzụlite teknụzụ kọmputa site na iji echiche sitere na quantum theory.
Ọ na-eji ikike pụrụiche nke ụmụ irighiri ihe subatomic na-adị n'otu oge n'ọtụtụ steeti, dịka 0 na 1.
Ha na-enwe ike ịhazi ọtụtụ data karịa kọmputa mgbe niile.
N'ime usoro nhazi nke quantum, a na-eme qubit site na iji ọnọdụ ọnụọgụgụ nke ihe. Iberibe ozi dị mkpa na kọmpụta quantum bụ qubits.
Ha na-arụ otu ọrụ dị ka ibe n'ibe na kọmpụta a na-emebu na mgbakọ quantum, mana ha na-eme ihe dị iche. Mgbakọ Quantum bụ ubi pụtara na 1980s.
Mgbe ahụ, a chọpụtara na quantum algọridim dị irè karị n'ime ụfọdụ ọrụ kọmputa karịa ndị ogbo ha oge gboo.
Superposition na mgbakwụnye, echiche abụọ sitere na quantum physics, bụ ntọala nke kọmpụta ukwu ndị a dabere na ya.
N'iji ya tụnyere kọmpụta ndị a na-emebu, kọmpụta quantum nwere ike ịrụ ọrụ dị ukwuu ngwa ngwa ma na-eri obere ume.
Anyị ga-aga n'ihu na ọrụ nke kọmpụta quantum ka anyị wee ghọta ya nke ọma. Ka anyị bido ugbua.
Kedu ka kọmpụta quantum si arụ ọrụ n'ezie?
Tụnyere kọmpụta ọdịnala anyị na-eji, kọmpụta quantum na-abịa n'ichekwa nsogbu n'ụzọ dị iche. Maka ụfọdụ ọrụ, kọmpụta quantum dị mma karịa nke ọdịnala n'ọtụtụ ụzọ.
A na-eche na ọ bụ ihe kpatara ike ha ịdị n'ọtụtụ steeti n'otu oge. N'aka nke ọzọ, kọmputa ndị a na-emekarị nwere ike ịnọ n'otu steeti ozugbo.
Enwere isi echiche atọ ị ga-aghọtarịrị iji ghọta ka kọmpụta quantum si arụ ọrụ:
- Superposition.
- Njikọta.
- Nnyonye anya.
Nkọwapụta
Bits bụ ihe ndị bụ isi na kọmpụta ọdịnala. Quantum bits, ma ọ bụ Qubits, bụ nkeji nkiti nke kọmpụta quantum.
N'ụzọ bụ isi, quantum bits na-arụ ọrụ dị iche iche. Obere ọnụọgụ abụọ, nke a na-akpọ mgbe ụfọdụ dị ka bit ọdịnala, bụ mgbanwe nwere ike ịbụ 0 ma ọ bụ 1.
Anyị na-enweta ọnọdụ bit dị ugbu a azụ mgbe anyị tụrụ ya. Qubits bụ ihe dị iche na nke a. Enwere ike iji qubits tụnyere akụ na-atụ n'akụkụ atọ.
Ha nọ na ọnọdụ 0 ma ọ bụrụ na ha na-atụ elu. Ha nọ na steeti 1 ma ọ bụrụ na ha atụda ala. Otú ahụ ka ọ dịkwa n'ibe oge gboo.
Agbanyeghị, ha nwekwara ike họrọ ịnọ na steeti superposition.
Àkụ́ dị n'ọnọdụ ebe ọ na-atụ aka n'akụkụ ọ bụla ọzọ. The superposition nke 0 na 1 rụpụtara na steeti a. A Qubit ka ga-emepụta ma ọ bụ 1 ma ọ bụ 0 dị ka nsonaazụ mgbe a tụrụ ya.
Agbanyeghị, ntụzịaka akụ ahụ na-ekpebi ihe puru omume nke dabara.
O yikarịrị ka ị ga-enweta 1 ma ọ bụrụ na akụ ahụ na-atụ aka ala na 0 ma ọ bụrụ na ọ na-atụ aka elu.
Ị ga-enwe 50% ohere imeri maka onye ọ bụla ma ọ bụrụ na akụ dị n'etiti. Na nkenke, nke ahụ bụ superposition.
Nche
Ihe ndị dị na kọmpụta ọdịnala na-adabereghị na ibe ha. Otu steeti bit enweghị ihe jikọrọ ya na steeti nke ọzọ.
Qubits dị na kọmpụta quantum nwere ike jikọta onwe ya. Nke a na-egosi na ha jikọtara ọnụ na otu nnukwu steeti quantum.
Dị ka ihe atụ, tụlee qubits abụọ dị na steeti dị iche iche na-ebuli elu ma ha kenyebeghị aka. N'oge a, ihe gbasara nke puru omume ha anaghị adabere na ibe ha.
Mgbe anyị jikọtara ha, anyị ga-atụfu ihe puru omume ndị ahụ nwere onwe ha wee chọpụta ohere nke steeti ndị ọzọ anyị nwere ike ịgbanarị, ya bụ, 00, 01, 10, na 11.
A na-agbanwe nkesa nke puru omume nke usoro dum ma ọ bụrụ na a gbanwere ntụziaka nke akụ na otu qubit n'ihi na a na-ejikọta qubits.
Nnwere onwe nke qubits n'ebe ibe ha nọ efuola. Nke ọ bụla n'ime ha bụ akụkụ nke otu nnukwu steeti. N'agbanyeghị ole qubits ị nwere, nke a ka dị.
Enwere ike ijikọ steeti 2n maka kọmpụta quantum nwere n qubits.
Ị nwere nkesa ihe gbasara omume gafee steeti abụọ, dịka ọmụmaatụ, maka otu qubit. Ị nwere nkesa nke puru omume n'ofe steeti anọ maka qubits abụọ, wdg. Isi ihe dị n'etiti kọmputa oge gboo na nke quantum bụ nke a.
Ị nwere ike itinye kọmpụta kpochapụwo n'ọnọdụ ọ bụla ị họọrọ, mana naanị otu n'otu oge. Steeti ndị ahụ niile nwere ike ịdị n'otu oge na kọmpụta quantum dị ka nnukwu ọnọdụ.
Kedu ka kọmpụta ga-esi rite uru na ịnọ na steeti ndị ahụ otu mgbe? Ihe ikpeazụ nke nnyonye anya na-abanye n'oge a.
Nnyonye anya
Enwere ike iji ọrụ ebili mmiri quantum kọwaa ọnọdụ qubit.
Enyere nkọwa mgbakọ na mwepụ bụ isi nke ihe niile dị na quantum physics site na ọrụ ebili mmiri.
Mgbe ọtụtụ qubits jikọtara ọnụ, a na-ejikọta ọrụ ebili mmiri ha n'otu n'otu iji mepụta otu ọrụ ebili mmiri nke na-akọwa mkpokọta kọmputa nke quantum.
Ntinye aka bụ nsonaazụ nke ịgbakwụnye ọrụ ebili mmiri ndị a ọnụ. Mgbe agbakwunyere ebili mmiri ọnụ, ha nwere ike na-emekọrịta ihe nke ọma wee jikọta iji mepụta ebili mmiri buru ibu, dị ka mkpuru mmiri na-eme.
Ha nwekwara ike imekọrịta ihe n'ụzọ na-emebi emebi iji lụso ibe ha ọgụ. A na-ekpebi ohere dị iche iche nke steeti dị iche iche site na kọmpụta kọmpụta n'ozuzu ọrụ ebili mmiri.
Anyị nwere ike ịgbanwe ohere na steeti ụfọdụ ga-apụta mgbe anyị tụrụ kọmpụta quantum site n'ịgbanwe steeti qubits dị iche iche.
Agbanyeghị na kọmpụta quantum nwere ike ịdị n'ọtụtụ ọnọdụ steeti n'otu oge, nha na-ekpughe otu n'ime steeti ndị ahụ.
Ya mere, ka ị na-eji kọmpụta quantum arụchaa ọrụ mgbako, nnyonye anya na-ewuli elu dị mkpa iji bulie ohere ịnweta azịza ziri ezi yana nnyonye anya na-emebi emebi iji wedata ohere ịnweta nke na-ezighi ezi.
Ugbu a, ka anyị malite na Qiskit.
Gịnị bụ Qiskit?
Qiskit bụ usoro sọftụwia na-enweta ego nke IBM emebere iji mee ka ọ dịrị onye ọ bụla mfe ịbanye n'ọhịa nke mgbakọ na mwepụ.
N'ihi na kọmputa quantum siri ike ịnweta, ị nwere ike nweta otu site na onye na-eweta igwe ojii, dị ka IBM, na-eji igbe Qiskit ha.
Ọ dị n'efu, yana koodu ya niile dị Isi mmalite.
E nwere akwụkwọ ọgụgụ online nke ahụ na-akụziri gị isi ihe niile nke quantum physics, nke bara ezigbo uru maka ndị na-amaghị isiokwu ahụ. A na-eji Python mepụta ngwa ọrụ Qiskit.
Yabụ, ọ bụrụ na ị maara asụsụ mmemme Python nke ọma, ị ga-amata ọtụtụ koodu.
Usoro ngwanrọ dabara adaba maka ndị chọrọ mụta maka mgbakọ quantum ka ị na-enwetakwa ahụmịhe bara uru.
Akụkụ kachasị mkpa nke Qiskit bụ na ọ na-arụ ọrụ na nkeji abụọ. Otu n'ime usoro a bụ nhazi nhazi, nke anyị na-emepụta ọtụtụ sekit quantum ma jiri sekit ndị ahụ dozie nsogbu ahụ.
Mgbe ahụ, mgbe emechara ogbo ụlọ ma ọ bụ iru ihe ngwọta, anyị na-aga n'ihu na-esote ogbo, nke a maara dị ka igbu ogbo, nke anyị na-agbalị na-agba ọsọ anyị ewu ma ọ bụ ngwọta na dị iche iche backends (state vector backend, unitary backend, open). ASM backend), na mgbe agbachara ọsọ ahụ, anyị na-ahazi data n'ime ụlọ maka mmepụta achọrọ.
Iji Qiskit malite
Na kọmputa nkeonwe gị ma ọ bụ Jupyter Notebook nke IBM na-akwado, ị nwere ike tinye ya na mpaghara. Dee koodu a ka ịwụnye na mpaghara na kọmputa Windows:
Anyị kwesịrị ịdebanye aha ebe a iji nweta akara ngosi API nke na-enyere anyị aka iji ngwaọrụ quantum nke IBM, wee malite ịrụ ọrụ na webụsaịtị ụlọ ọrụ. Ị nwere ike iche n'echiche ime nke a site na iji akwụkwọ ndetu Jupyter arụnyere Qiskit na-agba ọsọ n'ịntanetị.
Ị nwere ike ịnweta ya site na ịhọrọ Profaịlụ gị site na menu dị n'akụkụ aka nri elu nke ibe ahụ, wee họrọ ozi Akaụntụ. Ị nwere ike ịchọta akara API gị n'okpuru ngalaba na akara API n'ụdị ***. A na-eṅomi ya wee tinye ya na koodu ndị a:
Ozugbo emechara koodu a, a ga-echekwa akara API gị na kọmpụta gị, na-enye gị ohere iji ngwaọrụ quantum nke IBM. Tinye ihe ndị a iji chọpụta ma ị nwere ohere ịnweta ụdị ngwaọrụ a:
Ọ bụrụ na koodu ahụ a kpọtụrụ aha na-agba ọsọ, ị ga-enwe ike ịme koodu ọ bụghị naanị na kọmputa gị kamakwa site na izipu sekit arụnyere arụnyere na ngwaọrụ quantum IBM wee nweta nsonaazụ.
Yabụ, n'iji ọba akwụkwọ sekit, anyị nwere ike ibido imepụta algọridim quantum mbụ anyị. Anyị na-amalite site na ibubata ihe ndabere dị mkpa sitere na Qiskit n'ime ọrụ anyị.
Anyị na-arụkwa akwụkwọ ndebanye aha quantum abụọ na akwụkwọ ndekọ aha-bit abụọ.
Yabụ ugbu a, anyị enwetala ma ndekọ oge gboo na nke quantum. Iji abụọ ndị ahụ, anyị nwere ike rụọ sekit ma ọ bụrụ na, n'oge ọ bụla n'ime mgbanwe nke sekit, ịchọrọ ịdepụta ihe sekit quantum dị, dee koodu a:
Anyị nwere ike ịhụ site na foto a na sekit ahụ nwere ọnụọgụ quantum abụọ na nkeji oge gboo abụọ.
Dị ka ọ dị, sekit a enweghị ọnụ ụzọ ámá, na-eme ka ọ ghara inwe mmasị. Ugbu a, ka anyị jiri ọnụ ụzọ quantum rụọ sekit. Dị ka oge gboo ọnụ ụzọ mgbagha (NA, ma ọ bụ ọnụ ụzọ ámá) bụ maka sekit dijitalụ nkịtị, ọnụ ụzọ quantum bụ akụkụ bụ isi nke sekit quantum.
Itinye ọnụ ụzọ ámá Hadamard na qubit nke mbụ bụ nzọụkwụ mbụ n'ịmepụta njikọ. Mgbe ahụ, n'iji koodu na-esonụ, anyị ga-agbakwunye ọrụ x-qubit na-achịkwa abụọ:
Ugbu a ejirila ndị na-arụ ọrụ abụọ a rụọ sekit nke quantum anyị, oge eruola iji tụọ quantum bits (qubits), were nha ndị ahụ, ma chekwaa ha na bits oge gboo. Ka anyị mepụta koodu dị mkpa iji nweta nke ahụ:
Eserese dị n'okpuru na-egosi nhazi sekit anyị:
A ga-agbarịrị sekit ahụ na simulator kọmputa ọdịnala. Emechaala sekit ahụ. Ma nyochaa ihe si na ogbugbu ahụ pụta.
A na-echekwa ozi enwetara site na ịme sekit ahụ na mgbanwe nsonaazụ. Ka anyị gosi rịzọlt a site na iji histogram nkata.
Nke ahụ bụ ihe na-eme ma anyị na-agba ọsọ sekit quantum. Maka ọnụọgụgụ 00 na 11, anyị na-enweta ohere nke gburugburu 50%. Ewubere sekit kọmpụta mbụ gị. Ekele!
Ngwa nke Qiskit Quantum Computing
Ego ego
Ndị Qiskit Finance na-enye mkpokọta ngwaọrụ ngosi na ngwa. Ndị a gụnyere ndị ntụgharị Ising maka njikarịcha pọtụfoliyo, ndị na-eweta data maka data n'ezie ma ọ bụ enweghị usoro, yana mmejuputa maka ịnye ọnụahịa nhọrọ ego dị iche iche ma ọ bụ nyocha ihe egwu kredit.
Ụdị ọdịdị
Ngwa dị ka Mpịakọta protein na usoro eletrọnịkị / vibronic Qiskit Nature na-akwado mgbakọ maka steeti nwere obi ụtọ na nke ala.
Ọ na-enye akụkụ niile achọrọ maka ijikọ koodu oge gboo ma na-atụgharị na-akpaghị aka ka ọ bụrụ ihe nnọchianya dị iche iche nke kọmpụta quantum chọrọ.
Ọmụmụ igwe Qiskit
Ọ bụ ngwa igwe Ụzọ ndị na-eji ha edozi nsogbu dị iche iche, dị ka nlọghachi azụ na nhazi ọkwa, bụ nke Qiskit Machine Learning na-enye yana kernels quantum kernels na quantum neural networks (QNNs) dị ka ihe mgbochi ụlọ.
Ọ na-enyekwa aka njikọ nke QNN na PyTorch maka ebumnuche itinye ihe ndị dị na quantum n'ime ọrụ oge gboo.
Nyochaa Qiskit
Njikarịcha Qiskit na-enye ụdị ọrụ njikarịcha dị iche iche, gụnyere nlegharị anya ọkwa dị elu nke okwu njikarịcha, ntụgharị akpaghị aka nke nsogbu gaa na nnochite anya dị iche iche achọrọ, yana nchịkọta ụzọ njikarịcha quantum dị mfe.
mmechi
Na mmechi, ebe supercomputer kacha dị ugbu a na-ewe ọtụtụ afọ, kọmpụta quantum nwere ike mebie ngwa ngwa site na ụzọ nzuzo dị ugbu a.
N'agbanyeghị eziokwu ahụ bụ na kọmpụta quantum ga-enwe ike imebi ọtụtụ n'ime usoro ezoro ezo nke a na-eji taa, a na-atụ anya na ha ga-emepụta ihe na-anọchi anya mbanye anataghị ikike.
Ịkwalite nsogbu bụ ike nke kọmpụta quantum. Maka nkọwa ndị ọzọ, biko gaa na Qiskit GitHub.
Nkume a-aza