مقدمة
هذه الدورة مقدمة مُركَّزة في محلّ القيم الذاتي الكمي التغايري (VQE)، بما في ذلك تطبيق VQE على الكيمياء. الدورة موجهة للمهنيين التقنيين في مجال الحوسبة الكمية المهتمين بتطبيقها على المسائل الكيميائية والكيميائية الحيوية أو البيوفيزيائية. تغطي الدورة العناصر الجوهرية لحساب VQE، وتشمل:
-
الهاميلتوني (Hamiltonian)
-
الأنساتز (Ansatz)
-
المُحسِّن الكلاسيكي (Classical optimizer)
تتكامل هذه العناصر جميعها لبناء حسابات VQE على IBM Quantum primitives، وتحديدًا المُقدِّر (Estimator). للاطلاع على معلومات حول الأوليّات، راجع التوثيق. في إعداد حساب VQE، سنتبع إطار أنماط Qiskit القياسي:
-
تعيين المدخلات الكلاسيكية إلى مسألة كمية
-
تحسين المسألة للتنفيذ الكمي
-
التنفيذ باستخدام أدوات IBM Quantum البدائية
-
المعالجة اللاحقة وإعادة النتيجة بصيغة كلاسيكية
ستجد بعض الشرح للإطار في أثناء هذه الدورة، لكن للاطلاع على شرح كامل مع أمثلة لأنماط Qiskit، انظر هذا التوثيق.
نوصي بتخصيص ما يقارب 6 إلى 10 ساعات لإتمام هذه الدورة. من المرجح أن تستغرق مشاهدة الفيديوهات والقراءة ساعتين. الوقت المتبقي مخصص لتنفيذ خلايا الكود وتعديلها، والإجابة على أسئلة الاختبارات، وقراءة التوثيق المرتبط.
يمتلك IBM Quantum® عروض تطويرية أخرى ذات صلة بـ VQE. إن كنت على دراية مسبقة بمكونات VQE وتريد ببساطة تطبيقه عمليًا، راجع درسنا التطبيقي: تقدير طاقة الحالة الأساسية لسلسلة هايزنبرغ باستخدام VQE.
نظرة عامة على VQE
لنبدأ دراستنا لـ VQE بمشاهدة هذا الفيديو التعريفي، الذي تقدمه د. فيكتوريا ليبينسكا، المسؤولة الإقليمية لأمريكا في IBM Quantum لمراكز الابتكار الكمي.
ستتعرف على ماهية VQE وما يمكنه تحقيقه، ولماذا من المرجح أن يكون مفيدًا على المدى القريب مقارنةً بخوارزميات الحوسبة الكمية الأخرى.
المراجع
المقالات التالية مُشار إليها في الفيديو أعلاه: