メインコンテンツへスキップ
このプロジェクトはベータ版です。バグを見つけましたか?GitHub Issueを開く。質問やアイデアがありますか?Discussionsで質問する — フィードバックをお待ちしています!
このページの翻訳品質はいかがですか?

Hello World: 最初の量子回路

ベル状態(2つのエンタングルした量子ビット)を構築し、3つの方法で実行します:

  1. 理想的なシミュレーション — 完璧な結果、アカウント不要

  2. ノイズありシミュレーション — 実際のデバイスをシミュレート、アカウント不要

  3. 実際の量子ハードウェア — 無料のIBM Quantumアカウントが必要(設定手順は下記)

回路を構築する​

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

_needed = {"qiskit": "qiskit", "qiskit_ibm_runtime": "qiskit-ibm-runtime"}
_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")
from qiskit import QuantumCircuit

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

qc.draw(output="mpl")

オプション1: 理想的なシミュレーション(アカウント不要)​

StatevectorSamplerを使用 — 完璧でノイズのない結果を提供するローカルシミュレーター。

from qiskit.primitives import StatevectorSampler

result = StatevectorSampler().run([qc], shots=1024).result()
counts = result[0].data.meas.get_counts()
counts
from qiskit.visualization import plot_histogram
plot_histogram(counts)

オプション2: ノイズありシミュレーション(アカウント不要)​

FakeManilaV2を使用 — ノイズ特性を含む実際のIBM量子デバイスを模倣するローカルシミュレーター。回路はまず、デバイスのゲートセットと量子ビットの接続性に合わせてトランスパイル(適応)する必要があります。

from qiskit.primitives import BackendSamplerV2
from qiskit_ibm_runtime.fake_provider import FakeManilaV2
from qiskit.transpiler.preset_passmanagers import generate_preset_pass_manager

backend = FakeManilaV2()
pm = generate_preset_pass_manager(backend=backend, optimization_level=1)
isa_qc = pm.run(qc)

result = BackendSamplerV2(backend=backend).run([isa_qc], shots=1024).result()
counts = result[0].data.meas.get_counts()
counts
plot_histogram(counts)

オプション3: 実際の量子ハードウェア​

無料のIBM Quantumアカウントが必要です。設定するには:

  1. quantum.cloud.ibm.com/registrationで登録 — 最初の30日間はクレジットカード不要

  2. quantum.cloud.ibm.comにサインインし、リージョンus-eastを選択(無料のOpen Planに必要)

  3. まだインスタンスがない場合は、Instancesでインスタンスを作成(無料のOpen Plan)

  4. quantum.cloud.ibm.com(またはcloud.ibm.com/iam/apikeys)でAPIキーを作成

  5. InstancesページからCRN(Cloud Resource Name)をコピー

次に、まだここに認証情報を保存していない場合は、以下のセルを実行してください。手順4のAPIキーで<your-api-key>を、手順5のCRNで<your-crn>を置き換えてください。これを行うまでは、セルは何も保存しないため、すべてのセルを実行しても、以前に保存したアカウントが上書きされることはありません。

from qiskit_ibm_runtime import QiskitRuntimeService

token = "<your-api-key>"
instance = "<your-crn>"

if token.startswith("<") or instance.startswith("<"):
print("Paste your API key and CRN above first; nothing was saved.")
else:
QiskitRuntimeService.save_account(
channel="ibm_quantum_platform",
token=token,
instance=instance,
set_as_default=True,
overwrite=True,
)
print("Account saved.")

注意: 実際のハードウェアでのジョブは、キューの状況に応じて時間がかかる場合があります。セルがまだ実行中の場合、ジョブステータスを確認し、結果をquantum.cloud.ibm.com/workloadsで確認できます。

from qiskit_ibm_runtime import QiskitRuntimeService, SamplerV2
from qiskit.transpiler.preset_passmanagers import generate_preset_pass_manager

service = QiskitRuntimeService()
backend = service.least_busy(operational=True, simulator=False)
print(f"Running on {backend.name}")

pm = generate_preset_pass_manager(backend=backend, optimization_level=1)
isa_qc = pm.run(qc)

result = SamplerV2(mode=backend).run([isa_qc], shots=1024).result()
counts = result[0].data.meas.get_counts()
counts
plot_histogram(counts)

次のステップ​

  • チュートリアル — アルゴリズム、エラー緩和、トランスパイルなどに関するステップバイステップガイド

  • ガイド — 回路の実行、プリミティブ、Qiskit Runtimeに関するリファレンス資料

  • コース — 量子基礎からユーティリティスケールコンピューティングまでの構造化された学習パス

  • モジュール — コンピューターサイエンスと量子力学をより深く掘り下げる概念的モジュール