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Plataforma cuántica de IBM

IBM Quantum Platform (anteriormente conocida como IBM Quantum Experience ) es una plataforma en línea que permite el acceso público y premium a los servicios de computación cuántica basados ​​en la nube proporcionados por IBM . Esto incluye acceso a un conjunto de procesadores cuánticos prototipo de IBM, un conjunto de tutoriales sobre computación cuántica y acceso a un libro de texto interactivo. A febrero de 2021, hay más de 20 dispositivos en el servicio, seis de los cuales están disponibles gratuitamente para el público. Este servicio se puede utilizar para ejecutar algoritmos y experimentos , y explorar tutoriales y simulaciones sobre lo que podría ser posible con la computación cuántica .

Los procesadores cuánticos de IBM están compuestos por qubits transmon superconductores , ubicados en refrigeradores de dilución en la sede de IBM Research en el Centro de Investigación Thomas J. Watson . Los usuarios interactúan con un procesador cuántico a través del modelo de circuito cuántico de computación. Los circuitos se pueden crear gráficamente con Quantum Composer o programáticamente con los cuadernos Jupyter del Laboratorio Cuántico. Los circuitos se crean utilizando Qiskit y se pueden compilar en OpenQASM para su ejecución en sistemas cuánticos reales.

Historia

Composer cuántico de IBM

Captura de pantalla que muestra el resultado de ejecutar un experimento de estado GHZ utilizando IBM Quantum Composer

Quantum Composer es una interfaz gráfica de usuario (GUI) diseñada por IBM para permitir a los usuarios construir diversos algoritmos cuánticos o ejecutar otros experimentos cuánticos. Los usuarios pueden ver los resultados de sus algoritmos cuánticos ejecutándolos en un procesador cuántico real o utilizando un simulador. Los algoritmos desarrollados en Quantum Composer se conocen como "partitura cuántica", en referencia a que Quantum Composer se asemeja a una partitura musical. [8]

El compositor también se puede utilizar en modo de scripting, donde el usuario puede escribir programas en el lenguaje OpenQASM . A continuación se muestra un ejemplo de un programa muy pequeño, creado para la computadora de 5 qubits de IBM . El programa le indica a la computadora que genere un estado cuántico , un estado de 3 qubits GHZ , que puede considerarse como una variante del estado de Bell , pero con tres qubits en lugar de dos. Luego mide el estado, lo que lo obliga a colapsar a uno de los dos resultados posibles, o .

incluye "qelib1.inc" qreg q [ 5 ]; // asigna 5 qubits (se establece automáticamente en |00000>) creg c [ 5 ]; // asigna 5 bits clásicos     h q [ 0 ]; // Transformada de Hadamard del qubit 0 cx q [ 0 ], q [ 1 ]; // Transformada X de Pauli condicional (es decir, "CNOT") de los qubits 0 y 1 // En este punto tenemos un estado de Bell de 2 qubits (|00> + |11>)/sqrt(2)      cx q [ 1 ], q [ 2 ]; // esto expande el entrelazamiento al tercer qubit   medida q [ 0 ] -> c [ 0 ]; // esta medida colapsa todo el estado de 3 qubit medida q [ 1 ] -> c [ 1 ]; // por lo tanto, los qubit 1 y 2 leen el mismo valor que el qubit 0 medida q [ 2 ] -> c [ 2 ];           

Cada instrucción en el lenguaje QASM es la aplicación de una puerta cuántica , la inicialización de los registros de los chips a cero o la medición de estos registros.

Uso

Referencias

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