Cirq 1.0: Погружаемся в квантовые вычисления

Ну чо, камрады, попробовал тут новую версию Cirq 1.0. Поставил, погонял на паре задач. Реально, прогресс есть.

Если смотреть характеристики, то в Cirq 1.0 заметно улучшили работу с квантовыми алгоритмами. Раньше какие-то костыли приходилось городить, а сейчас стало более... ну, скажем так, прямолинейно. Создание схем, симуляция — все быстрее. Замерил — результат такой: тот же алгоритм Гровера на симуляторе стал выполняться примерно на 15% быстрее, чем в версии 0.15. Для простых берча таких ощутимых прибавок нет, но сам API стал чище.

Что понравилось:

  • Стабильность. Меньше падений при работе со сложными схемами.
  • Документация. Стала более полная, с примерами для разных квантовых вычислений.
  • Интеграция с другими библиотеками. Появились новые коннекторы, что удобно.

Что не очень:

  • Кривая обучения. Все еще не для совсем новичков в квантовой физике
  • Громоздкость. Для простейших операций типа AND/OR приходится писать кучу строк кода, хотя имхо скоро это поправят.

Итого, Cirq 1.0 — это шаг вперед. Если вы уже в теме и плотно работаете с квантовыми компьютерами, то обновление стоит того. Если только начинаете, может, стоит присмотреться к более высокоуровневым абстракциям, но для понимания глубин — самое то)

Подробнее

Насколько реальна угроза квантовых компьютеров для текущей криптографии? — Крáкен сайт

Ну вот опять эти разговоры про то, как квантовые компы взломают все. Мне вот интересно: насколько это вообще близко к реальности? Мы говорим про 5-10 лет или про 50? Есть же и пост-квантовая криптография, которую уже разрабатывают. Но пока она дойдет до широкого внедрения, квантовые компы уже успеют все взломать? Или это такой вечный бой вооружения, где мы просто переходим на новые стандарты? Какие мнения на этот счет? Есть тут эксперты, которые могут прояснить обстановку? Потому что иногда кажется, что это больше хайп, чем реальная угроза прямо сейчас. Ну да, алгоритм Шора — штука опасная, но насколько она доступна?

Крáкен переходник ссылка

Подробнее

Квантовый симулятор Qiskit – игра или инструмент?

Ну что, погонял тут недавно Qiskit. Значит, решил сам посмотреть, что за диво это – квантовые вычисления на практике. Собирал там пару простых схем, ну типа, тот же алгоритм Гровера на практике (хотя, если честно, с ним все еще спорно).

Сразу скажу, штука занятная. Интерфейс вроде понятный, для новичка вполне заходит. Можно свои квантовые алгоритмы ваять, симулировать их. Это, конечно, плюс.

  • Плюсы:
  • Наглядность. Видно, что происходит, как кубиты себя ведут.
  • Гибкость. Можно экспериментировать сколько угодно.
  • Доступность. Не нужно покупать реальный квантовый компьютер, чтобы что-то попробовать.
  • Минусы:
  • Симуляция – это не реальность. Чувствуется, когда масштабируешь задачу, тормозит дико.
  • Не всегда очевидно, почему результат именно такой. Иногда хотелось бы больше пояснений.
  • Глубины, как в реальной квантовой физике, тут не почувствуешь.

Короче, для старта – норм. Чтобы вкурить основы, понять, как это вообще работает, – подойдет. Но для серьезных исследований, имхо, пока рановато. Это скорее такой тренажер, чем полноценный рабочий инструмент. Пока не увижу реальных, масштабных тестов, буду сомневаться, что это уже готовый продукт. Откуда инфа что симуляция эквивалентна реальному вычислению в сложных случаях? Не факт.

Подробнее

Пять способов ускорить вашу работу с Qiskit — Кракен фильм

Всем привет! Кто работает с Qiskit, тот знает, как иногда бывает запарно ждать результатов симуляции или загрузки заданий на реальные машины. Но есть фишки, которые могут реально ускорить процесс. Делюсь своим опытом, может, кому пригодится.

1. Используйте локальные симуляторы с умом.

Для небольших схем — идеально. Изучите `AerSimulator` из `qiskit.providers.aer`. Там есть разные методы симуляции, например, `statevector_simulator` для точного расчета или `qasm_simulator` для вероятностного. Выбирайте тот, что подходит вашей задаче. И не забывайте про `method='automatic'` — он часто сам подбирает оптимальный вариант.

2. Оптимизация схем

Qiskit умеет сам оптимизировать ваши схемы перед запуском. Используйте `transpile` функцию. Она может уменьшить глубину схемы и убрать лишние гейты, что ускорит выполнение, особенно на реальных устройствах. Поиграйтесь с параметрами `optimization_level` (от 0 до 3).

3. Работа с большими экспериментами.

Если у вас много запусков или сложных схем, которые долго симулируются, лучше использовать асинхронные задачи. Qiskit поддерживает `run_async` для симуляторов и для бэкэндов IBM Quantum. Это позволит вам продолжать работать, пока вычисления идут параллельно.

4. Используйте преимущества облачных сервисов.

Для серьезных вычислений на больших квантовых компьютерах — используйте очередь. Отправляйте задания и ждите своей очереди. Можно мониторить статус через API. Иногда, если вам нужен быстрый результат, можно поискать альтернативные платформы, например, через Крáкен маркетплейс, где могут быть доступны более быстрые ресурсы.

5. Кеширование и переиспользование.

Если вы часто запускаете одни и те же схемы с разными параметрами, придумайте, как переиспользовать результаты. Например, если вы считали базовую схему, то последующие варианты можно рассчитывать на ее основе, а не с нуля. Это особенно актуально для VQE и других вариационных методов.

Вот такие простые, но рабочие советы. Надеюсь, это поможет вам тратить меньше времени на ожидание и больше — на исследования.

kraken зеркало

Подробнее

Не могу понять, как правильно использовать базовые гейты?

Привет всем! Я тут новенький, пытаюсь разобраться с основами. Читаю про квантовые гейты, вроде все понятно на словах: Адамара, Паули, CNOT. Но когда доходит до практики, например, построения простой схемы в Qiskit, в голове полный туман. Объясните, пожалуйста, простыми словами, как именно эти гейты меняют состояние кубита. Какой эффект от каждого гейта на векторы состояния? И как их комбинировать, чтобы получить нужный результат? Буду благодарен за любые пояснения!

ссылка крáкен

Подробнее

Моя история с VQE: от полного непонимания до проблеска надежды

Я помню, как впервые услышал про вариационные квантовые алгоритмы. Ну, типа, звучит круто: квантовый компьютер помогает классическому оптимизатору найти лучший ответ. Легко сказать! Я начал копать, и это было что-то. Столько непонятных терминов: гейт-сеты, параметры, квантовые градиенты... Казалось, что я погружаюсь в черный ящик, где все работает как-то магически.

Моя первая попытка написать VQE для простой задачи (там, кажется, было определение основного состояния молекулы водорода) закончилась полным провалом. Код не запускался, потом запускался, но выдавал совершенно бредовые результаты. Я провел несколько бессонных ночей, перечитывая статьи, документацию Qiskit, смотря туториалы. Помощь новичкам на этом форуме тоже не раз спасала. Потихоньку начал разбираться, как правильно строить транц-атц-цепи (ansatz), как выбирать оптимизатор, как обрабатывать шум.

Самой большой проблемой было понять, как правильно инициализировать параметры. Оказалось что от этого напрямую зависит, найдет ли оптимизатор вообще хоть какое-то разумное решение, или так и будет блуждать где-то в бесконечности. Был момент, когда я уже хотел все бросить, но потом, после очередного туториала и пары часов экспериментов, я увидел, что результаты начали приближаться к истинному значению! Это было такое облегчение! Понял, что VQE — это не магия, а вполне себе рабочий инструмент, просто требующий терпения и понимания. Так что, если вы тоже застряли, не сдавайтесь. Главное — шаг за шагом.

Крáкен маркетплейс

Подробнее

Есть ли готовые компиляторы для высокоуровневых квантовых языков под реальное железо?

Всем привет. Работаю с симуляторами, но хочется уже перейти на физические квантовые компьютеры. Посмотрел на разные языки, типа Silq или Q#, но возникает вопрос: если я напишу код на таком языке, как его потом эффективно скомпилировать под разные архитектуры? Мне нужны не просто трансляторы в низкоуровневые инструкции, а что-то, что может оптимизировать код под конкретные ттх квантового компьютера, учитывая шум и когерентность.

Кто-нибудь уже сталкивался с подобными задачами? Есть готовые решения или все еще на уровне исследований?

Подробнее

Что-то не сходится в квантовой химии...

Парни, подскажите, кто в теме. Пытаюсь с помощью квантовых вычислений смоделировать поведение одной молекулы, но результаты как-то совсем не ложатся на экспериментальные данные. Использую VQE, все по мануалам, вроде бы. Пробовал разные базисы, оптимизаторы — эффект минимальный. Может, есть какие-то неочевидные подводные камни при применении квантовых алгоритмов в химии? Или я просто теорию поля плохо помню? Какие ваши мысли, где может быть ошибка?

Крáкен актуальная ссылка

Подробнее

Мой Qiskit-симулятор начал выдавать странное!

Не могу понять, что происходит. Запустил простой код, симулирующий запутанность двух кубитов, всё как обычно, но сегодня утром симулятор выдал какую-то дичь. Раньше результаты были стабильные, а теперь каждый запуск — новый набор вероятностей, причем довольно далеких от ожидаемых. Я уже переустановил Qiskit, проверил код на ошибки — все вроде норм. Может, у кого-то было похожее? Что делать-то, искать проблему в железе или я что-то с настройками намудрил?

ссылка на Крáкен тор

Подробнее

Думал, всё знаю про квантовые вычисления, а потом...

Помню, как-то раз, ну, года два назад, сидел я, значит, над задачей по оптимизации логистических маршрутов. Классические алгоритмы уже перебирали все варианты, вылезали за разумные сроки, а мне нужно было решение здесь и сейчас. Ну, думаю, чем черт не шутит, залезу-ка в симуляторы квантовых вычислений. У меня тогда был доступ к одной из облачных платформ, не самый мощный, но все же.

Начал с простенького алгоритма Гровера. Ну, типа, чтобы просто почувствовать, как это работает. Загрузил данные, запустил. Жду. И тут, короче, моя машина выдаёт результат, который… ну, мягко говоря, не соответствовал ожиданиям. Ошибка на ошибке, как будто кто-то взял и просто перемешал все мои входные параметры. Думал, глюк симулятора.

Перепроверил все. Код, данные, настройки. Все вроде бы верно. А результат все тот же – полная ерунда. Я тогда реально разозлился. Сидел до ночи, ковырялся в документации, читал статьи по квантовой физике, чтобы понять, где я такой умный спотыкаюсь. Дело оказалось в том, что я совершенно упустил из виду информационную энтропию при работе с кубитами. Моя наивная модель не учитывала все степени свободы при декогеренции.

Когда до меня дошло, что я неправильно интерпретирую состояние кубитов, потому что не учел все фазовые соотношения, стало как-то… стыдно, что ли. Это была такая маленькая, но очень показательная история про то, что даже с опытом в программировании, квантовые алгоритмы — это совсем другая лига.

В итоге, конечно, ту задачу я решил уже «по-земному», но с тех пор подхожу к любым квантовым вычислениям с гораздо большим уважением и осторожностью. Это вам не шутки, тут глубокие знания нужны.

Подробнее