مقدمة إلى Qiskit
اسم "Qiskit" مصطلح عام يشير إلى مجموعة من البرمجيات لتنفيذ البرامج على الحواسيب الكمومية. أبرز هذه الأدوات هي Qiskit SDK مفتوحة المصدر، وبيئة التشغيل التي يُنفَّذ عبرها الوصول باستخدام IBM Quantum Compute Service (المعروفة سابقًا باسم Qiskit Runtime Service)، والتي يمكنك من خلالها تنفيذ أحمال العمل على وحدات المعالجة الكمومية (QPUs) من IBM®. ومع تطور التقنية الكمومية يتطور Qiskit أيضًا، مع قدرات جديدة تصدر كل عام وتوسّع هذه المجموعة الأساسية من البرمجيات الكمومية.
بالإضافة إلى ذلك، هناك العديد من المشاريع مفتوحة المصدر ضمن منظومة Qiskit الأوسع. هذه الأدوات ليست جزءًا من Qiskit نفسه، لكنها تتصل به ويمكن أن توفر وظائف إضافية قيّمة.
تلتزم IBM بالتطوير المسؤول للحوسبة الكمومية. اعرف المزيد وراجع مبادئنا للحوسبة الكمومية المسؤولة في موضوع الحوسبة الكمومية المسؤولة.
Qiskit SDK
Qiskit SDK (اسم الحزمة qiskit) هي حزمة SDK مفتوحة المصدر للعمل مع الحواسيب الكمومية على مستوى الدوائر الكمومية الموسّعة (الثابتة والديناميكية والمجدولة) والمشغّلات والبدائيات. هذه المكتبة هي المكوّن الأساسي في Qiskit؛ فهي أكبر حزمة تحت اسم Qiskit وتضم أوسع مجموعة من الأدوات للحوسبة الكمومية، وترتبط بها مكونات أخرى كثيرة.
من أكثر ميزات Qiskit SDK فائدة:
-
أدوات بناء الدوائر (
qiskit.circuit) - لتهيئة المسجّلات والدوائر والتعليمات والبوابات والمعاملات وكائنات تدفق التحكم والتعامل معها. -
مكتبة الدوائر (
qiskit.circuit.library) - مجموعة واسعة من الدوائر والتعليمات والبوابات - لبنات أساسية للحسابات الكمومية القائمة على الدوائر. -
مكتبة معلومات الكم (
qiskit.quantum_info) - مجموعة أدوات للعمل مع الحالات الكمومية والمشغّلات والقنوات باستخدام حسابات دقيقة (بلا ضجيج أخذ العينات). استخدم هذه الوحدة لتحديد الأوبزرفابل المُدخلة وتحليل دقة مخرجات استعلامات البدائيات. -
المُترجِم (Transpiler) (
qiskit.transpiler) - لتحويل الدوائر الكمومية وتكييفها لتناسب طوبولوجيا جهاز معيّن، وتحسينها للتنفيذ على وحدات معالجة كمومية (QPUs) حقيقية. -
البدائيات (
qiskit.primitives) - الوحدة التي تحتوي على التعريفات الأساسية والتنفيذات المرجعية لبدائيتي Sampler وEstimator، والتي يمكن لمزوّدي العتاد الكمومي المختلفين اشتقاق تنفيذاتهم الخاصة منها. اطّلع على مزيد من المعلومات حول بدائيات IBM Quantum في الوثائق.
التثبيت
لمقدمة أكثر تفصيلًا حول تثبيت Qiskit SDK، اطّلع على صفحة التثبيت. وإذا كنت مستعدًا لتثبيتها الآن، فما عليك سوى تشغيل:
pip install qiskit
قياس الأداء
قياس الأداء مهم لمقارنة الأداء النسبي للبرمجيات الكمومية عبر مراحل مختلفة من سير عمل التطوير. قد تنظر اختبارات قياس الأداء للبرمجيات الكمومية، مثلًا، في سرعة وجودة بناء الدوائر ومعالجتها وترجمتها. تلتزم IBM Quantum بتقديم أعلى SDK أداءً ممكنًا، ولهذا تُقاس Qiskit SDK باستخدام أكثر من 1,000 اختبار طوّرتها جامعات رائدة ومختبرات وطنية وباحثون في IBM. وأصبحت مجموعة قياس الأداء المستخدمة في هذه الاختبارات، المسماة Benchpress، متاحة الآن كـحزمة مفتوحة المصدر. يمكنك الآن استخدام حزمة Benchpress لإجراء تحليلك الخاص لأداء SDK الكمومية.
الخطوات التالية
- تعرّف على مكتبة الدوائر والتعليمات المتاحة في مكتبة الدوائر في Qiskit.
- اقرأ عن مُترجِم Qiskit والخيارات العديدة للترجمة في قسم المُترجِم (Transpiler).
- اكتشف كيفية استخدام واجهة البدائيات لتبسيط البرمجة الكمومية.
- اطّلع على منظومة Qiskit التي تستضيف مشاريع مفتوحة المصدر تتصل بـ Qiskit وتوسّع وظائفه