מחשוב קוונטי הוא עולם מחשוב רב תחומי שצובר פופולאריות ככל שאנו נדרשים לכוח מחשוב חזק יותר.
אחד הכלים הפופולריים ביותר המשמשים לפיתוח מחשוב קוונטי הוא Qiskit.
Qiskit היא סט כלים קוד פתוח לפיתוח במחשוב קוונטי שפותח על ידי IBM.
Qiskit תוכנן כך שיהיה קל לשימוש ומספק כלים לבנייה והפעלה של תוכניות קוונטיות.
מהו Qiskit?
Qiskit הוא פריימוורק לפיתוח מחשוב קוונטי בקוד פתוח שפותח על ידי IBM.
Qiskit מספק סט כלים לבנייה והפעלה של תוכניות קוונטיות על חומרה או סימולטורים קוונטיים אמיתיים.
Qiskit בשפת Python, מה שמקל על השימוש והשילוב עם ספריות Python אחרות.
הוא גם מספק מגוון תכונות, כולל סימולטור מעגלים קוונטיים רב עוצמה, גישה לחומרה קוונטית
ומגוון אלגוריתמים ויישומים.
תכונות של Qiskit
ל-Qiskit מספר תכונות שהופכות אותו לבחירה אידיאלית לפיתוח מערכות מחשוב קוונטי.
חלק מהתכונות העיקריות כוללות:
סימולטור מעגלים קוונטיים – Qiskit מספק סימולטור מעגלים קוונטיים רב עוצמה המאפשר למשתמשים
לדמות מעגלים קוונטיים עם עד 32 קיוביטים.
גישה לחומרה קוונטית – Qiskit מספקת גישה לחומרה קוונטית אמיתית דרך IBM Quantum Experience.
זה מאפשר למפתחים לבדוק את התוכניות הקוונטיות שלהם על מכשירים קוונטיים בפועל.
מגוון אלגוריתמים ויישומים – Qiskit מספקת מגוון אלגוריתמים ויישומים קוונטיים, לרבות טלפורטציה קוונטית,
טרנספורמציה קוונטית פורייה, והאלגוריתם שור לפירוק מספרים גדולים.
אינטגרציה עם ספריות פייתון אחרות – Qiskit בנוי על גבי Python, מה שמקל על השימוש והשילוב
עם ספריות Python אחרות.
זה מאפשר למפתחים לנצל את היתרונות של ספריות Python הקיימות לניתוח נתונים ולמידת מכונה.
קוד פתוח – Qiskit הוא פרויקט קוד פתוח, מה שאומר שכל אחד יכול לתרום לפיתוחו.
זה הביא לקהילה גדולה של מפתחים שעובדים באופן פעיל על שיפור Qiskit והוספת תכונות חדשות.
כיצד להשתמש ב-Qiskit?
השימוש ב-Qiskit הוא פשוט יחסית.
כדי להתחיל, עליך להתקין את Qiskit והתלות שלו. אתה יכול לעשות זאת באמצעות pip, מנהל החבילות של Python.
לאחר התקנת Qiskit, תוכל להתחיל לבנות ולהפעיל תוכניות קוונטיות.
הנה דוגמה פשוטה לתוכנה קוונטית שיוצרת סופרפוזיציה של שני קיוביטים:
תוכנה זו יוצרת מעגל קוונטי עם שני קיוביטים, מיישמת שער אדמר על כל קיוביט כדי ליצור סופרפוזיציה,
מודדת את הקיוביטים ומאחסנת את התוצאה בסיביות קלאסיות.
שפות ופריימוורקים נוספים לפיתוח מחשוב קוונטי
Qiskit הוא פריימוורק מחשוב קוונטי נפוץ אך יש כלי פיתוח נוספים למחשוב קוונטי.
Cirq – Cirq הוא פריימוורק מחשוב קוונטי שפותח על ידי גוגל.
הוא תוכנן לגמישות וסקילבליות רבה ומספק כלים לבנייה והפעלה של מעגלים קוונטיים.
Cirq בנוי על גבי Python ומשולב עם TensorFlow, מה שמקל על השימוש והשילוב עם ספריות Python אחרות.
Forest – Forest (פורסט) הוא פריימוורק מחשוב קוונטי שפותח על ידי ריגטי מחשוב (Rigetti Computing).
פורסט מספק כלים לבנייה והפעלה של תוכנות קוונטיות על חומרה קוונטית.
Forest בנוי על גבי Python ומספק גישה למעבדים הקוונטיים ולסימולטורים הקוונטיים של Rigetti.
PennyLane – PennyLane (פני ליין) הוא פריימוורק מחשוב קוונטי שפותח על ידי Xanadu.
הוא מספק כלים לבנייה והפעלה של תוכניות קוונטיות במגוון פלטפורמות חומרה קוונטיות.
PennyLane בנויה על גבי Python ומספקת אינטגרציה עם TensorFlow ו- PyTorch עבור יישומי למידת מכונה.
Q Sharp – הוא פריימוורק מחשוב קוונטי שפותח על ידי מיקרוסופט.
Q# מספק כלים לבנייה והפעלה של תוכניות קוונטיות במגוון פלטפורמות חומרה קוונטיות.
Q# תוכנן להיות יעיל ביותר ומאפשר אינטגרציה עם Visual Studio לפיתוח.
QuTiP – QuTiP הוא פריימוורק של מחשוב קוונטי שפותח על ידי אוניברסיטת סטראטקלייד.
הוא מספק כלים לבנייה והדמיה של מערכות קוונטיות, כולל מעגלים קוונטיים ומערכות קוונטיות פתוחות.
QuTiP בנוי על גבי Python ומספק אינטגרציה עם ספריות Python אחרות עבור מחשוב מדעי.
