Workshop_Qiskit

L'objectif de ce Workshop est de vous initier au framework Quiskit pour python

Qu'est-ce que Qiskit ?

Qiskit est un framework pour le language python qui permet de simuler des circuits quantique sur son ordinateur et même de les testers directements sur des ordinateur quantique grâce à IBM.

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1. étape :

Commencons par installer les prérequis:

• Tout d'abord installer Anaconda prompt sur votre ordinateur: https://www.anaconda.com/products/individual

• ensuite lancez le et faite "pip install qiskit"
• maintenant faite "jupyter notebook" cela devrait vous ouvrir cela dans votre navigateur:

• maintenant cliquer sur "new" et créez un fichier python3.

jupyter va nous servir à interpréter nos commandes qiskit lignes par lignes.

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2. étape :

Ajoutons qiskit à notre code

from qiskit import *

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3. étape :

teston si qiskit est bien installée sur votre ordinateur

qiskit.__qiskit_version__

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4. étape :

maintenant nous allons créer des qbits et des bits qui nous serviront pour la suite

qr = QuantumRegister(2)

cr = ClassicalRegister(2)

on peut mettre plusieurs arguments au QuantumRegister et ClassicalRegister pour les modifiers, ici le "(2)" permet de choisir le nombre de qbits et bits créaient.

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5. étape :

maintenant nous allons créer un circuit informatique quantique qui va utiliser les 2 variables que nous venons de crer

circuit = QuantumCircuit(qr, cr)

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6. étape :

Regardons ce à quoi ca ressemble:

circuit.draw()

cela va vous montrer le circuit donc vous verrez juste les 2 qbits et bits.

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7. étape :

Ajoutons maintenant une porte quantique qui va agir sur nos deux qbits et observont le résultat:

circuit.cx(qr[0], qr[1])

circuit.draw()

cela va vous montrer le circuit donc vous verrez juste les 2 qbits et bits.

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8. étape :

Ajoutons maintenant des portes quantique (H gate et CNOT gate) qui vont agir sur nos qbits et observont le résultat:

circuit.h(qr[0])

circuit.cx(qr[0], qr[1])

circuit.draw()

pour connaitre les effets des portes quantique: https://quantum-computing.ibm.com/docs/circ-comp/q-gates#h-gate

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9. étape :

maintenant nous allons écrire les résultats des deux portes d'avants sur les bits classiques:

circuit.measure(qr, cr)

circuit.draw(output = 'mpl')

le "output = 'mpl'" nous sert juste à changer le type d'affichage.

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10. étape :

maintenant nous allons écrire les résultats des deux portes d'avants sur les bits classiques:

circuit.measure(qr, cr)

circuit.draw(output = 'mpl')

le "output = 'mpl'" nous sert juste à changer le type d'affichage.

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11. étape :

et maintenant nous allons tester notre circuit en local:

simulator = Aer.get_backend('qasm_simulator') // on utiliser le simulateur 'qasm_simulator'

result = execute(circuit, backend = simulator).result() // on lance le test

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12. étape :

et affichons les résultats dans un histogram:

from qiskit.tools.visualization import plot_histogram

plot_histogram(result.get_counts(circuit))

Si cela à bien fonctionné vous avez maintenant un les différents résultats obtenue qui apparaisse à l'écran.

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13. étape :

Nous avons pu voir avant que notre code fonctionné sur notre ordianteur, donc éssayons maintenant de tester notre code sur un véritable ordinateur quantique: Pour cela il va falloir créer un compte IBM et récupérer une clef d'accès: https://quantum-computing.ibm.com/

Ensuite on l'utilise comme cela:

from qiskit import IBMQ

IBMQ.save_account('votre_token')

IBMQ.load_account()

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14. étape :

Ensuite on paramètre le teste que l'on va executer:

provider = IBMQ.get_provider('ibm-q') // on dit que le fournisseur est ibm

qcomp = provider.get_backend('ibmq_16_melbourne') // on veut utiliser l'ordinateur quantique du nom de 'ibmq_16_melbourne'

job = execute(circuit, backend=qcomp) // on donne à job (la viariable qui va effectuer le test) notre circuit.

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15. étape :

Lançons le test:

from qiskit.tools.monitor import job_monitor

job_monitor(job)

Cela va prendre plusieurs minutes car vous allez devoir faire la queue avec les autres personnes souhaitant utiliser le même ordinateur quantique que vous.

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16. étape :

Affichons les tests:

result = job.result()

plot_histogram(result.get_counts(circuit))

Vous pouvez vous rendre compte que les résultats sont différends de ceux de tout a l'heure, cela est du au fait que même si qiskit peut simuler un ordinateur quantique, il ne le fait pas parfaitement ce qui explique la différence de résultat.

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17. étape :

Merci d'avoir suivi ce Workshop, si vous souhaitez aller plus loin dans l'utilisation de qiskit, n'hésitez à continuez a apprendre sur ce framework directement sur le site de qiskit : https://qiskit.org/