[Translation may be, some day]
Эта заметка увеличит длину вашего резюме на 5 см!
Без лишних слов о крутости квантовых компьютеров и всего такого, сегодня я покажу как сделать генератор чисел на реальном квантовом процессоре IBM.
Для этого мы будем использовать всего один кубит, фреймворк для разработки квантового ПО для python – ProjectQ, и 16 кубитовый процессор от IBM, онлайн доступ к которому открыт любому желающему по программе IBM Quantum Experience.
Установка ProjectQ
Для начала у вас должен быть Linux, Python и pip. Какие либо инструкции по установке этих базовых вещей приводить бесполезно, т.к. в любом случае инструкции устареют через неделю, поэтому просто найдите гайд по установке на официальном сайте. Далее устанавливаем ProjectQ, гайд по установке приведен в документации. На данный момент все свелось к установке пакета ProjectQ через pip, одной командой: python -m pip install –user projectq
Ставим кубит в суперпозицию
Создаем файл quantumNumberGenerator.py и берем пример генератора бинарного числа из документации ProjectQ, просто добавляем в него цикл на 32 шага, собираем бинарную строку и переводим в 32-битное число:
import projectq.setups.ibm
from projectq.ops import H, Measure
from projectq import MainEngine
from projectq.backends import IBMBackend
binaryString = ""
eng = MainEngine()
for i in range(1, 33):
qubit = eng.allocate_qubit()
H | qubit
Measure | qubit
eng.flush()
binaryString = binaryString + str(int(qubit))
print("Step " + str(i))
number = int(binaryString, 2)
print("\n--- Quantum 32-Bit Number Generator by demensdeum@gmail.com (2017) ---\n")
print("Binary: " + binaryString)
print("Number: " + str(number))
print("\n---")
Запускаем и получаем число из квантового симулятора с помощью команды python quantumNumberGenerator.py
Незнаю как вы, но я получил вывод и число 3974719468:
--- Quantum 32-Bit Number Generator by demensdeum@gmail.com (2017) ---
Binary: 11101100111010010110011111101100
Number: 3974719468
---
Хорошо, теперь мы запустим наш генератор на реальном квантовом процессоре IBM.
Хакаем IBM
Проходим регистрацию на сайте IBM Quantum Experience, подтверждаем email, в итоге должен остаться email и пароль для доступа.
Далее включаем айбиэмовский движок, меняем строку eng = MainEngine() -> eng = MainEngine(IBMBackend())
В теории после этого вы запускаете код снова и теперь он работает на реальном квантовом процессоре, используя один кубит. Однако после запуска вам придется 32 раза набрать свой email и пароль при каждой аллокации реального кубита. Обойти это можно прописав свой email и пароль прямо в библиотеки ProjectQ.
Заходим в папку где лежит фреймворк ProjectQ, ищем файл с помощью grep по строке IBM QE user (e-mail).
В итоге я исправил строки в файле projectq/backends/_ibm/_ibm_http_client.py:
email = input_fun('IBM QE user (e-mail) > ') -> email = "quantumPsycho@aport.ru"
password = getpass.getpass(prompt='IBM QE password > ') -> password = "ilovequbitsandicannotlie"
Напишите свой email и password со-но.
После этого IBM будет отправлять результаты работы с кубитом онлайн прямо в ваш скрипт, процесс генерации занимает около 20 секунд.
Возможно в дальнейшем я доберусь до работы квантового регистра, и возможно будет туториал, но это не обязательно.
Да прибудет с вами запутанность.
Статья на похожую тему:
Introducing the world’s first game for a quantum computer
