Guía de bolsillo Qiskit

Book description

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Se prevé que el mercado de la informática cuántica crezca cerca de 1.300 millones de dólares en los próximos cinco años. ¿Por qué? Dada su naturaleza mecánica cuántica, se espera que los ordenadores cuánticos resuelvan problemas difíciles en química, optimización, finanzas y aprendizaje automático que a los ordenadores clásicos les resulta imposible desentrañar.

Esta guía de bolsillo proporciona a los desarrolladores de software una referencia rápida sobre Qiskit, un SDK de código abierto para trabajar con ordenadores cuánticos. Repleto de útiles ejemplos de programación, tablas, figuras y listas, este práctico libro te ayuda a encontrar la información que necesitas para desarrollar y depurar programas cuánticos.

Tanto si te centras en aplicaciones empresariales, de ingeniería o científicas, aprenderás a elegir y aplicar las clases, métodos y funciones de Qiskit adecuadas.

  • Aprende a crear circuitos cuánticos, definir puertas cuánticas y aprovechar el transpilador
  • Explora módulos para implementar conceptos de información cuántica y algoritmos cuánticos
  • Repasa las características de Qiskit que abstraen y facilitan el trabajo con varios ordenadores y simuladores cuánticos
  • Aprende a utilizar la última versión del Lenguaje Ensamblador Cuántico Abierto

Table of contents

  1. Prefacio
    1. Cómo está estructurado este libro
    2. Convenciones utilizadas en este libro
    3. Utilizar ejemplos de código
    4. Aprendizaje en línea O'Reilly
    5. Cómo contactar con nosotros
    6. Agradecimientos
  2. I. Fundamentos de Qiskit
  3. 1. Circuitos y operaciones cuánticas
    1. Construir circuitos cuánticos
      1. Uso de la clase QuantumCircuit
      2. Uso de la clase QuantumRegister
      3. Uso de los atributos de QuantumRegister
      4. Utilización de la clase ClassicalRegister
      5. Uso de los atributos de ClassicalRegister
    2. Instrucciones y puertas
      1. La Clase de Instrucción
      2. La Clase Puerta
      3. La clase ControlledGate
    3. Circuitos cuánticos parametrizados
      1. Crear una instancia de parámetro
      2. Utilización de la clase ParameterVector
  4. 2. Ejecución de circuitos cuánticos
    1. Uso de los simuladores BasicAer
      1. Utilizar el backend qasm_simulator de BasicAer
      2. Utilizar el backend simulador_vector_estado BasicAer
      3. Utilizar el backend simulador_unitario BasicAer
    2. Uso de los simuladores Aer
      1. Uso de los simuladores de Aer Legacy
      2. Utilizar el backend de AerSimulator
    3. Monitoreo del estado del trabajo y obtención de resultados
  5. 3. Visualización de medidas y estados cuánticos
    1. Visualización de los Recuentos de Medidas
      1. Uso de la función trazar_histograma
    2. Visualización de los estados cuánticos
      1. Uso de la función trazar_estado_qsfera
      2. Uso de la función trazar_estado_ciudad
      3. Uso de la función plot_bloch_multivector
      4. Uso de la función trazar_estado_hinton
      5. Uso de la función trazar_estado_paulivec
  6. 4. Utilizar el Transpilador
    1. Inicio rápido con Transpile
    2. Pases Transpiler
      1. El PassManager
      2. Compilación/Traducción de Pases
      3. Pases de ruta
      4. Pases de optimización
      5. Pases de selección del diseño inicial
      6. Gestores de Pases Preestablecidos
  7. II. Información y algoritmos cuánticos
  8. 5. Información cuántica
    1. Utilización de los estados de información cuántica
      1. Utilización de la clase vector de estado
      2. Utilización de la clase DensityMatrix
    2. Utilización de los operadores cuánticos de información
      1. Utilizar la clase Operador
      2. Utilizar la clase Pauli
    3. Utilización de canales de información cuánticos
    4. Utilización de medidas cuánticas de información
      1. Uso de la función fidelidad_estado
  9. 6. Flujo del operador
    1. Crear expresiones de flujo de operadores
    2. Uso de las clases de funciones de estado de flujo de operadores
      1. Uso de la clase StateFn
    3. Uso del flujo de operadores Clases de operadores primitivos
      1. Utilización de la clase PrimitiveOp
  10. 7. Algoritmos cuánticos
    1. Antecedentes de los algoritmos cuánticos
    2. Utilizar el módulo Algoritmos
      1. Inicio rápido
      2. La interfaz de algoritmos
    3. Algoritmos cuánticos tradicionales
      1. Algoritmo de Grover
      2. Algoritmos de estimación de fase
      3. Algoritmos de estimación de la amplitud
    4. Eigensolvers
      1. Eigensolvers NumPy
      2. El Eigensolver Cuántico Variacional
      3. Circuitos parametrizados
      4. Optimizadores
  11. III. Funcionalidad esencial adicional
  12. 8. Operaciones estándar de la biblioteca de circuitos Qiskit
    1. Instrucciones estándar
      1. Barrera
      2. Mide
      3. Restablece
    2. Compuertas estándar de un solo qubit
      1. HGate
      2. IGate
      3. PhaseGate
      4. RXGate
      5. RYGate
      6. RZGate
      7. SGate
      8. SdgGate
      9. SXGate
      10. SXdgGate
      11. TGate
      12. TdgGate
      13. UGate
      14. XGate
      15. YGate
      16. ZGate
    3. Puertas estándar multibit
      1. C3XPuerta
      2. C3SXPuerta
      3. C4XPuerta
      4. CCXGate
      5. CHGate
      6. CPhaseGate
      7. CRXGate
      8. CRYGate
      9. CRZGate
      10. CSwapGate
      11. CSXGate
      12. CUGate
      13. CXGate
      14. CYGate
      15. CZGate
      16. DCXGate
      17. iSwapGate
      18. MCPhaseGate
      19. MCXGate
      20. SwapGate
  13. 9. Trabajar con proveedores y backends
    1. Herramientas gráficas
    2. Herramientas basadas en texto
    3. Obtener información del sistema mediante programación
    4. Interactuar con sistemas cuánticos en la nube
      1. Herramientas prácticas
      2. Servicios en tiempo de ejecución
  14. 10. OpenQASM
    1. Construir circuitos cuánticos en QASM
      1. Comentarios
      2. Cadenas de versión
      3. Sintaxis básica
      4. Bucle implícito
      5. Puertas e instrucciones cuánticas
    2. Construir puertas de nivel superior
      1. Modificación de puertas existentes
      2. Definir nuevas puertas
    3. Tipos clásicos e instrucciones
      1. Constantes
      2. Taquigrafía
      3. Matrices de tipos clásicos
      4. Instrucciones clásicas incorporadas
    4. Construir programas cuánticos
      1. Subrutinas
      2. Entradas y salidas
  15. Índice
  16. Sobre los autores

Product information

  • Title: Guía de bolsillo Qiskit
  • Author(s): James Weaver, Frank J. Harkins
  • Release date: October 2024
  • Publisher(s): O'Reilly Media, Inc.
  • ISBN: 9798341603769