Comment installer QDK pour la correction des erreurs

Installez le module qdk.ecPython dans le kit de développement Microsoft Quantum (QDK) pour développer et tester des codes et des protocoles de correction d’erreur quantique (QEC). Le module utilise le package qodec pour les modèles de protocole et la persistance.

Prerequisites

Installez ces outils avant de commencer :

• Python 3.11 ou version ultérieure
• pip ou un autre Python gestionnaire de package

Le package de base qdk prend en charge Python la version 3.10 ou ultérieure. Le module qdk.ec nécessite Python version 3.11 ou ultérieure en raison de sa dépendance à qodec.

(Facultatif) Créer un environnement virtuel

Utilisez un environnement virtuel pour séparer les qdk.ec dépendances des autres Python projets.

1. Créez l’environnement virtuel, par exemple .venv.

   python -m venv .venv
   

2. Activez l’environnement.

   Sur Windows:

   .venv\Scripts\Activate.ps1
   

   Sous Linux ou macOS:

   source .venv/bin/activate
   

3. Mettez à jour pip dans l’environnement actif.

   python -m pip install --upgrade pip
   

Installez QDK pour la correction des erreurs

Installez le qdkPython paquet avec l’extra ec.

python -m pip install --upgrade "qdk[ec]"

Pour utiliser Jupyter Notebook et QDK widgets, installez également l’élément jupyter supplémentaire.

python -m pip install --upgrade "qdk[ec,jupyter]" ipykernel

L’extra ec installe qodec, l’analyseur Stim sur les plateformes prises en charge, ainsi que les packages d’algèbre et de solveur que qdk.ec utilise. Inclut également HiGHS pour les recherches à distance.

Installer sur LinuxArm64 ou WindowsArm64

Stim ne publie pas de paquets wheel pour LinuxArm64 ou WindowsArm64. Sur ces plateformes, qdk[ec] installe qodec sans son analyseur Stim.

Vous pouvez charger et enregistrer YAML qodecs et utiliser un analyseur de circuit personnalisé. Les fonctionnalités qui analysent les circuits format="stim" ne fonctionnent pas sur ces plateformes. Cette limitation inclut qdk.ec.build_qodec.

Pour activer le parseur, installez-le Stim séparément. Votre système a besoin d’un compilateur C++20 pour installer Stim.

python -m pip install --upgrade stim

Installer des paquets de distance et de décodage facultatifs

Le solveur de distance par défaut utilise HiGHS, que le qdk.ec module inclut. Pour sélectionner le solveur facultatif MWPF , installez mwpf séparément.

python -m pip install mwpf

Pour utiliser le décodeur au niveau du deq circuit avec qdk.simulation.run_qir, installez deq et deq-runtime.

python -m pip install deq deq-runtime

QDK teste l’adaptateur deq avec la version 0.5.7 de deq et deq-runtime.

Vérifier l’installation

Créez un Jupyter Notebook fichier ou une Python cellule avec le code suivant. L’exemple définit le code à quatre qubits C4 et vérifie sa distance.

import qodec
from qdk import ec

c4 = qodec.Code(
    "C4",
    stabilizers=["X_0 X_1 X_2 X_3", "Z_0 Z_1 Z_2 Z_3"],
    x=["X_0 X_1", "X_0 X_2"],
    z=["Z_0 Z_2", "Z_0 Z_1"],
)

distance = ec.CodeProfile(c4).distance()
print("Code distance:", distance)
assert distance.value == 2

Le programme imprime ce résultat :

Code distance: 2

Si l’importation et la recherche de distance réussissent, les dépendances principales qdk.ec sont prêtes.

Vérifier la Stim prise en charge

Exécutez cette vérification sur une plateforme qui prend en charge l’analyseur Stim .

from qdk import ec

protocol = ec.build_qodec(c4, strategy="bare-css/v1", strict=False)
print(ec.audit(protocol))

Un protocole généré correctement imprime un résumé d’audit. Un protocole qui passe toutes les vérifications affiche :

audit: ok

Si build_qodec signale qu’aucun analyseur n’existe pour le format stim, vérifiez que vous avez installé qdk[ec] dans l’environnement actif. Sur LinuxArm64 ou WindowsArm64, installez Stim à partir de la source et redémarrez Python ou le noyau Jupyter.

Continuer avec le développement de protocole

Pour définir un code, construisez un qodec, et validez ses gadgets, consultez Développer et valider un protocole QEC.