Fortgeschrittene Techniken - Qiskit-Erweiterungen

Qiskit-Erweiterungen (Addons) sind eine Sammlung von Forschungsfunktionen, die die Entdeckung neuer Algorithmen im Utility-Maßstab ermöglichen. Diese modularen Softwarekomponenten bauen auf Qiskits leistungsstarker Grundlage auf und können in einen Workflow eingebunden werden, um neue Quantenalgorithmen zu skalieren oder zu entwickeln. Diese Seite stellt die verfügbaren Werkzeuge in wichtigen Funktionskategorien vor, damit du beim Erstellen deiner Workflows die passenden Fähigkeiten auswählen kannst.

Domänenprobleme abbilden

Diese Fähigkeiten sind darauf spezialisiert, Domänenprobleme in Quantenoperatoren und Circuits für die Ausführung auf einem Quantencomputer abzubilden.

Optimierungs-Mapper

Modelliere Optimierungsprobleme und bilde sie in Darstellungen ab, die ein Quantencomputer verarbeiten kann.

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Fermionischer Mapper

Modelliere fermionische Quantensysteme und bilde sie auf Qubit-Operatoren und Circuits ab.

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AQC-Tensor

Erstelle hochpräzise Circuits mit reduzierter Tiefe mithilfe näherungsweiser Quantenkompilierung mit Tensornetzwerken.

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Multi-Produkt-Formeln

Reduziere den Trotter-Fehler der Hamiltonschen Dynamik durch eine gewichtete Kombination mehrerer Circuit-Ausführungen.

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Circuits für die Hardware-Ausführung optimieren

Diese Fähigkeiten sind nützlich, um die Circuit-Tiefe zu reduzieren, und gehen typischerweise mit einem erhöhten Stichprobenaufwand einher.

Operator-Rückwärtspropagation

Reduziere die Circuit-Tiefe bei der Schätzung von Erwartungswerten, indem Observablen rückwärts durch den Circuit propagiert werden.

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Circuit-Cutting

Reduziere die Tiefe transpilierter Circuits, indem verschränkende Gates zwischen nicht benachbarten Qubits zerlegt werden.

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Rauschen bei der Schätzung von Erwartungswerten handhaben

Verwende die folgenden Addons, um Rauschen zu handhaben, wenn du Quantum-Workloads erstellst, die Erwartungswerte von Observablen schätzen.

Propagierte Rauschunterdrückung

Mindere Erwartungswerte, indem eine Ziel-Observable gemessen wird, die Rauschmodellinformationen absorbiert hat.

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Abgeschattete Lichtkegel

Reduziere den Stichprobenaufwand für probabilistische Fehleraufhebung (PEC), indem Rauschmodellterme entfernt werden, die nur geringen Einfluss auf die Schätzung der Observablen haben.

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Rauschen bei Stichprobenergebnissen handhaben

Diese Techniken sind nützlich, um Rauschen in Stichprobenergebnissen zu handhaben.

Stichprobenbasierte Quantendiagonalisierung

Schätze das Spektrum von Quanten-Hamiltonoperatoren, indem verrauschte Stichproben verarbeitet und in einem reduzierten Teilraum diagonalisiert werden.

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SQD für HPC

Eine HPC-fähige Implementierung des SQD-Addons, geschrieben in modernem C++17-Standard und darauf ausgelegt, HPC-Workflows und -Anwendungen zu ermöglichen.

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Messungsbasierte Nachselektion

Filtere nicht-Markowsches Rauschen in Circuits heraus, indem messungsbasierte Nachselektions-Transpiler-Passes eingebunden werden.

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Matrix-freie Messfehlerminderung (M3)

Mindere Messfehler, indem in einem reduzierten Teilraum gearbeitet wird, der durch verrauschte Bitstrings definiert ist.

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Unterstützende Fähigkeiten

Nutze diese Fähigkeiten, um deine Workflows zu unterstützen und zusammenzustellen, die andere Addons verwenden.

Addon-Hilfsprogramme

Erstelle addon-gestützte Workflows schneller mithilfe dieser Sammlung von Funktionen zum Erstellen von Hamiltonoperatoren, Generieren von Trotter-Zeitentwicklungs-Circuits und Anwenden der neuesten Fehlerminderungsfähigkeiten.

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Pauli-Propagation

Ein Framework zur näherungsweisen Operatorentwicklung, das zur Simulation von Erwartungswerten und zur Implementierung von Fehlerminderungstechniken wie propagierter Rauschunterdrückung (PNA) und abgeschatteten Lichtkegeln verwendet werden kann.

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