Schnellstart

Paketversionen

Der Code auf dieser Seite wurde mit den folgenden Anforderungen entwickelt. Wir empfehlen, diese oder neuere Versionen zu verwenden.

qiskit[all]~=2.5.2

# Added by doQumentation — installs the packages this notebook needs if they are missing
import importlib.util

_needed = {"qiskit": "qiskit"}
_missing = [pip for module, pip in _needed.items()
            if importlib.util.find_spec(module) is None]
# One at a time, so a package that fails to install does not block the others
for _pip in _missing:
    %pip install -q {_pip}
if not _missing:
    print("\u2713 All required packages are installed")

Erstelle deinen ersten Quantum Circuit in unter zwei Minuten, in deiner lokalen Umgebung – ohne Anmeldung oder API-Schlüssel.

Neu bei Python und virtuellen Umgebungen?

• Lade Python herunter und nutze eine virtuelle Umgebung mit Qiskit (empfohlen).

Klicke hier, um mehr über Python zu erfahren.

• Um Python zu installieren, überprüfe zuerst den Abschnitt „Programming Language" auf der Qiskit PyPI-Projektseite, um festzustellen, welche Python-Versionen vom neuesten Release unterstützt werden. Anleitungen zum Herunterladen findest du im Python Beginners Guide.

hinweis

Diese Anleitung verwendet die Standard-Python-Distribution von pypi.org. Du kannst jedoch auch andere Python-Distributionen verwenden, wie Anaconda oder miniconda, zusammen mit anderen Abhängigkeitsverwaltungs-Workflows wie Poetry.

Klicke hier, um mehr über virtuelle Umgebungen zu erfahren.

• Verwende virtuelle Python-Umgebungen, um Qiskit von anderen Anwendungen zu trennen. Eine virtuelle Python-Umgebung ist ein isolierter Bereich, in dem du Python für einen bestimmten Zweck nutzen kannst – du kannst beliebige Pakete installieren sowie Bibliotheken und Abhängigkeiten einrichten, ohne die „Basis"-Python-Umgebung auf deinem Rechner zu beeinflussen.

Ein wichtiger Vorteil einer virtuellen Umgebung ist, dass du sie einfach löschen und neu beginnen kannst, falls deine Python-Umgebung beschädigt wird!

Wähle einen bevorzugten Speicherort für Informationen zu deinen virtuellen Umgebungen. In der Regel werden sie in einem Verzeichnis namens .venv innerhalb jedes Projektverzeichnisses gespeichert.

Um eine virtuelle Umgebung einzurichten, navigiere in dein Projektverzeichnis und erstelle eine minimale Umgebung, in der nur Python installiert ist.

macOS

python3 -m venv .venv

Linux

python3 -m venv .venv

Windows

python -m venv .venv

Aktiviere anschließend deine neue Umgebung.

macOS

source .venv/bin/activate

Linux

source .venv/bin/activate

Windows

Bei Verwendung von PowerShell:

.venv\Scripts\Activate.ps1

Bei Verwendung von Git Bash:

source .venv/scripts/activate

Bei Verwendung der Eingabeaufforderung:

.venv\Scripts\activate

1. Qiskit installieren

Installiere Folgendes mit deinem bevorzugten Paketmanager (z. B. pip):

• qiskit

• matplotlib

• qiskit[visualization]

2. Deinen Circuit erstellen

Öffne eine Python-Umgebung und führe diesen Code aus, um einen Bell-Zustand zu erstellen (zwei verschränkte Qubits).

from qiskit import QuantumCircuit
from qiskit.primitives import StatevectorSampler

qc = QuantumCircuit(2)
qc.h(0)
qc.cx(0, 1)
qc.measure_all()

sampler = StatevectorSampler()
result = sampler.run([qc], shots=1024).result()
print(result[0].data.meas.get_counts())

{'11': 522, '00': 502}

Die erwartete Ausgabe ist eine nahezu gleichmäßige Aufteilung zwischen '00' und '11'.

3. Ergebnisse visualisieren

Um ein Histogramm deiner Ergebnisse zu erhalten, füge den folgenden Code zu deinem Programm hinzu.

# Uncomment lines 2 and 8 if you are not using Python in a Jupyter notebook
# import matplotlib.pyplot as plt
from qiskit.visualization import plot_histogram

counts = result[0].data.meas.get_counts()
plot_histogram(counts)

# plt.show()

Dieses Ergebnis ist ein Kennzeichen der Quantenverschränkung.

4. Ausprobieren und beobachten

Versuche, den Code zu ändern, um zu sehen, wie sich das auf die Ergebnisse auswirkt. Zum Beispiel:

• Füge ein drittes Qubit hinzu, indem du zu QuantumCircuit(3) wechselst, und füge ein zweites CX-Gate mit qc.cx(1,2) hinzu. Die Messungen sollten sich dann auf 000 und 111 ändern, was bedeutet, dass alle drei Qubits verschränkt wurden.

• Beobachte, wie sich deine Ergebnisse verschieben, indem du qc.x(1) am Ende des Circuits hinzufügst.

Nächste Schritte

Empfehlungen

• Folge den Schritten im Leitfaden Deinen ersten Circuit auf Hardware ausführen, um einen Circuit auf echter Quantenhardware auszuführen.
• Noch nicht bereit für echte Hardware? Beginne deine Quantenreise mit dem Kurs Basics of quantum information.