Tutorials

Nutz diese Tutorials, zum Lerne, wie mr Qiskit fer gängigi Anwendungsfäll im Quantecomputing iisetzt.

• Fang mit de Tutorials im Abschnitt Ersti Schritte aa, wemmer zum erschte Mol Code uff emm Quantecomputer laufe lasst.
• Dr Abschnitt über Workflows in Richtig Vorteil enthält durchgängigi Beispiel fer d'Verwendig vomm Quantecomputer, um echti Probleme z'löse. Disi Tutorials konzentriere sich uff Algorithme, wo vilversprechendi Kandidate sin derfür, dass e Quantecomputer e rechnerische Vorteil gegenüber emm klassische Computer erreicht.
• Dr Abschnitt über Qiskit-Funktionalitäte enthält Beispiel, wo d'neuste und fortschrittlichste Technicke im Qiskit-Ökosystem verwende, um en Teil oder de ganze Ablauf vomm bestimmte Workflow z'verbessere.

Ersti Schritte

Disi Tutorials sin fer Aaänger gmacht, wo bereit sin, d'Ausführig von Quantealgorithme uff emm Quantecomputer z'erkunde.

• CHSH-Ungleichig

Workflows in Richtig Vorteil erkunde

D'Tutorials in dem Abschnitt behandle großangelegte Demonstratione von Quantealgorithme.

Verifizierbare Sampling-Algorithme

D'Algorithme in dere Kategorie konzentriere sich uff Quanteschaltkreis, wo d'Ausgabeverteilige Lösige fer strukturierti Probleme mit verifizierbaarer Ausgab codiere. Verifizierbarkeit bedütet, dass mr d'Konsistenz zwische gmessene Date überprüefe ka, entweder durchi Auswertung vun dr gwählte Bitfolg oder durchi s'Wisse, dass kai Falsch-Positive uffträte.

D'Tutorials hebe Technicke hervor, wo wiederholts Sampling d'Schätzung von problemspezifische Größe ermöglicht (zum Beispiel Kostenfunktionswert oder spektrale Gewicht). Disi Methode sin besonders relevant fer Optimierungs- und Simulationsaufgabe mit Symmetrie.

• Sample-basierti Quantediagonalisierig vomm Chemie-Hamiltonian

• Sample-basierti Krylov-Quantediagonalisierig vomm fermionische Gittermodell

• Quantum Approximate Optimization Algorithm

• Fortgschritteni Technicke fer QAOA

• Pauli-Korrelationscodierig zur Reduziering von Maxcut-Aaforderiige

Schätzung von Observabele

Disi Tutorials konzentriere sich uff d'Schätzung physikalisch bedütsamer Größe, wie Energie oder Korrelationswert, durchi Vorbereitig von Quantezuständ und Messig von Observabele. Zu de Technicke ghöre sowohl variationelli als aa Trotterisierti Schaltkreisaasätz, wo d'Ausdrucksstärci vumm Schaltkreis mit dr Effizienz vun dr Schaltkreistiefi in Einklang bringe. Dr Schwerpunkt liegt uff Workflows, wo d'Aaforderiige aa Quanteressource reduziere und gleichzeitig d'Genauigkeit behalte, und d'praktischi Schätzung von Observabele in chemische und physikalische System ermögliche.

• Krylov-Quantediagonalisierig von Gitter-Hamiltonians

• Nishimori-Phasenübergang

• Grundzustandsenergieschätzung vun dr Heisenberg-Kette mit VQE

• Quantum Kernel Training

• Verbessering vun dr Merkmalsklassifizierig mit projiziierte Quantekernels

• CHSH-Ungleichig

Fehlertoleranti Algorithme

Dere Abschnitt enthält Algorithme mit klar definierte theoretische Garantie, wo fer d'Ausführig uff künftiger fehlerkorrigierter Quantehardware entwickelt worre sin. D'Schaltkreis oder dr Sampling-Overhead fer disi Algorithme skaliere uff e Art, wo nit tiefeneffizient isch, und demonstriere deshalb eher en Quantevorteil, wemmer fehlertoleranti Quantecomputer git. Disi Tutorials veranschauliche, wie d'Methode in idealisiierte Umgebunge funktioniere, und demonstriere Beispiel im kleene Maßstab.

• Shors Algorithmus
• Grovers Algorithmus

Qiskit-Funktionalitäte nutze

Dere Abschnitt stellt fortgschritteni Funktionalitäte im Qiskit-Ökosystem vor, wo Leistig, Zuverlässigkeit und Gschwindigkeit bi dr Ausführig von Quantealgorithme verbessere.

Workload-Optimierig

D'Workload-Optimierig konzentriert sich entweder uff d'effizient Orchestrierig von klassische und Quanteressource oder uff maßgschneiderte Methode zur Verbessering vun dr Manipulation von Quanteschaltkreis.

• Benchmark fer dynamischi Schaltkreis mit gschnittene Bell-Paare

• Iiführig in Fractional Gates

• Iiführig in de Qiskit AI-gstützti Transpiler-Service

• Transpilationsoptimierige mit SABRE

• Kompilierigsmethode fer Hamiltonian-Simulationsschaltkreis

• Witreichendi Verschränkig mit dynamische Schaltkreis

• Simulation vumm Kicked-Ising-Hamiltonian mit dynamische Schaltkreis

Qiskit Functions

Qiskit Functions sin e Sammlig vun vorfertige Fehlerverwaltungs- und Aawendigswerkzeig, wo s'leicht mache, großangelegte Experimente mit Schaltkreis, Molekül, QUBOs und meh z'entwerfe.

• Entwerfä neui Algorithme mit Circuit Functions -- mit vorfertige Pipelines fer Transpilation, Fehlerunterdrückig und Fehlerminderig.

  • Fehlerminderig mit dr IBM Circuit Function

  • Transverse-Field Ising-Modell mit Q-CTRLs Performance Management

  • Quantum Phase Estimation mit Q-CTRLs Qiskit Functions

  • Simulation vumm 2D-Tilted-Field-Ising mit dr QESEM-Funktion

• Experimentierä mit domänenspezifische Probleme mit Application Functions -- mit vertraute Ii- und Ausgabe fer klassischi Solver.

  • Quantum Portfolio Optimizer - E Qiskit Function von Global Data Quantum

  • Binäri Optimierig höherer Ordig mit Q-CTRLs Optimization Solver

  • Modelliering vun ere strömende nit-viskose Flüssigkeit mit QUICK-PDE

  • Dissoziations-PES-Kurve mit Qunova HiVQE

  • Hybride quantegstützte Ensemble-Klassifikation (Grid-Stabilitäts-Workflow)

  • Lösung vumm Market-Split-Problem mit Kipu Quantums Iskay Quantum Optimizer

Qiskit Addons

Addons ermögliche fortgschritteni Schaltkreismanipulation, wie s'Schnide, Rückpropagiere von Observabele oder Approximiere von Schaltkreis, wo d'Benutzer ermögliche, Hardwarebeschränkige z'umgehe, uff Koste vun erhöhtem klassische Rechenufwand.

• Multi-Produkt-Formel zur Reduziering vumm Trotter-Fehler

• Approximativi Quantekompilierig fer Zeitentwicklungsschaltkreis

• Operator-Backpropagation (OBP) zur Schätzung von Erwartungswert

• Wire-Cutting zur Schätzung von Erwartungswert

• Circuit-Cutting fer periodischi Randbedingige

• Circuit-Cutting zur Tiefireaduziering

• Readout-Fehlerminderig fer s'Sampler-Primitive mit M3

Fehlerminderig

Fehlerminderig adressiert d'Herausforderig vumm Rausche ohni vollständigi Fehlertoleranz, indem genauì Erwartungswert durchi kontrollierti Schaltkreismanipulation und Nachbearbeitung wiederhergschtellt werre.

• Utility-Scale-Fehlerminderig mit probabilistischer Fehlerverstärchig

• Kombinierig von Fehlerminderungsoptione mit em Estimator-Primitive

• Echtzeit-Benchmarking zur Qubit-Auswahl

Fehlererkennung

Fehlererkennung identifiziert fehlerhaafti Operatione, um durchi Nachbearbeitung rauschfreii Ergebnis Shot-fer-Shot zrückzugee.

• Repetition Codes

• Fehlererkennung mit geringem Overhead durchi Raumzeit-Codes