IBM Q Experience ilə işə başlayın

İndi evinizin rahatlığından bir kvant kompüterindən istifadə edə biləcəyiniz bir dövrdəyik. Kvant səyahətinizə başlamaq üçün yalnız IBM Q Təcrübəsi lazımdır.

Bu təlimatda sizə sadə bir sınaq qurmağı göstərəcəyəm. Xüsusilə, "Salam Quantum" oyununda ilk tapmacanın necə qurulacağını göstərəcəyəm.

IBM Q Təcrübəsinə getmək üçün buraya vurun. Bu sizi aşağıdakı şəkilə bənzəməli olan Bəstəkar adlı bir bölməyə aparacaq.

Kvant proqramlarınızı bəstəkarda yazırsınız. Varsayılan olaraq, ibmqx4 adlanan həqiqi bir kvant prosessorunun beş kubiti ilə başlayırsınız. Ancaq bunun əvəzinə daha sadə bir şeyə diqqət yetirək. Yalnız iki kubit üçün bir bəstəkar quraq.

Bunu etmək üçün əvvəlcə yuxarı sağ küncdəki "Yeni" düyməsini basırıq. Sonra bir ad seçməliyik. Bu nümunədə Hello Quantum-da ilk tapmacanı düzəldəcəyəm və bunun adını verəcəyəm.

Növbəti vəzifə, həqiqi cihazlardan birini istifadə edib etməyəcəyinizə və ya başqa bir şeyin simulyasiyalarını işə salacağınıza qərar verməkdir. Sonuncunun bizə verdiyi sərbəstliyi istəyirik, buna görə aşağıdakı "Xüsusi Topoloji" yə vurun.

Nəhayət, istifadə olunan kub və bit sayını dəyişdirməliyik. Salam Quantum'da iki kubitin iki bitə çevrildiyi proseslərə baxırıq. Beləliklə, bunlardan ikisinə ehtiyacımız var. Bunu etdikdən sonra aşağıda "Topologiyanı qur" düyməsini vururuq.

İndi çalacağımız bəstəkarımız var.

Sağdakı qutular, kubitlərimizlə edə biləcəyimiz müxtəlif əməliyyatları əks etdirir. Etməli olduğumuz hər şey onları xətlərin üzərinə sürükləmək və ora atmaqdır. İlk tapmacanın ilkin vəziyyətini yaratmaq üçün X-i kubit 1-ə sürükləməyimiz lazımdır.

Və iş budur! İndi gəlin gözlədiyimizi edib-etmədiyini görək.

Salam Quantum-un ilk tapmacası aşağıdakı şəklə bənzəyir. Sol tərəfdəki kubit üçün alt dairə ağ rəngdədir, yəni mütləq 1-ə dönəcəkdir. Sağ kubitin alt dairəsi qara rəngdədir, yəni mütləq 0-dur.

Aşağı dairələr üçün nəticələr əldə etmə üsulumuz ölçmə qapısından istifadə etməkdir. Bunu sağdakı "Hədəflər" bölməsində aşağıya sürüşdürməklə tapmaq olar.

Hər ikisinin də alt dairəsini görmək üçün ölçü qapısını hər iki xəttə sürükləyirik. Bunu etdikdə ortaya çıxan biti hansı adla verəcəyimiz soruşulur. Varsayılanlar bizim üçün ən yaxşısı olduğu üçün sadəcə "Tamam" düyməsini basın.

Hər iki hədəf daxil olduqda, nəticəni əldə etməyin vaxtı gəldi. Bunu etmək üçün "Simulyasiya" düyməsinə vurun.

Hələ qeydiyyatdan keçməmisinizsə, bunu burada etməlisiniz. Yalnız IBM Q Experience üçün bir hesab qura bilərsiniz və ya mövcud sosial media hesablarınızla daxil ola bilərsiniz.

İdarəçi bitdikdən sonra nəticələr ekranı görünəcəkdir. Bu, nəticələrinizi histoqram şəklində təqdim edir.

Bu vəziyyətdə yalnız bir nəticə ola bilər. Çubuğun altına baxsaq, bunun 10 nəticəsi olduğunu görə bilərik, yəni sol kubit üçün 1, sağ üçün 0 nəticəsi deməkdir. Tam olaraq gözlənildiyi kimi!

İndi yuxarı dairələrə baxaq. Bunun üçün kubitlərə verdiyimiz sualları dəyişdirməliyik.

İndi bir az daha davam edən bir histoqram alırıq.

İndi dörd mümkün nəticə mövcuddur: 00, 01, 10 və 11. Simulator prosesi 100 dəfə işlədir və zamanın 25% 11, 10% 23 23 və s. Yazdığını tapır.

Bunu özünüz etsəniz, demək olar ki, fərqli nömrələr tapacaqsınız. Həqiqətən hamısı bərabər 25% şansla çıxmalıdır. Ancaq yalnız məhdud sayda nümunə istifadə etdiyimiz üçün hər zaman bu cür statistik anomaliyaları tapacağıq.

Hər iki vəziyyətdə də hər iki kubitin təsadüfi olaraq 0 və ya 1 cavabı verdiyini görürük. Və ilk Hello Quantum tapmacası üçün gözlədiyimiz tam budur.

İndi başqa bir nümunə edək. Səviyyə 4 - Puzzle 1-in başlanğıc vəziyyətini qurduq.

Bunu etmənin ən asan yolu əvvəlcə hədəf vəziyyətini qurmaq və sonra başlanğıc vəziyyətinə geri işləməkdir.

Hədəf vəziyyətində sol kubit üçün qara üst dairə və sağ kubit üçün ağ üst dairə var. İnşallah, Salam Quantum oynadıysanız və "Daha çox məlumat" bölməsini oxumusunuzsa və ya bu məqaləni oxumusunuzsa, bunun aşağıdakı şəkil kimi qurula biləcəyi aydındır.

Buradan Səviyyə 4 - Bulmac 1-in ilkin vəziyyətinə getmək üçün bizə yalnız bir CZ lazımdır. Birini əldə etmək üçün əvvəlcə "Qapılar" bölməsindəki "Qabaqcıl" qutusunu yoxlayın, sonra aşağıya fırladın. CZ-ni "Alt Proqramlar" altında tapa bilərsiniz. Yapacağımız tək şey onu çıxartmaqdır.

Alt proqramlar özünüz yarada biləcəyiniz qapılardır və CZ nümunə olaraq verilmişdir. Bu səbəbdən öz simvolu yoxdur. Bunun əvəzinə yalnız alt proqramlar üçün ümumi simvol alınır.

Burada "a" və "b" nin meydana çıxdığı yerdir. İki kubit üçün alt proqramlar ümumiyyətlə hər kubitdə fərqli əməliyyatlar həyata keçirir və bu səbəbdən hansı kubitin olduğunu izləmək üçün "a" və "b" lazımdır. Çex Respublikası məsələsində isə bunlar buraxıla bilər. Buna görə çox narahat olmaq lazım deyil.

İşləri həqiqi bir cihazda çalıştırmaq istəyirsinizsə, alt proqramlardan istifadə edə bilməzsiniz. Ancaq narahat olmayın, CZ almaq üçün hələ bir yol var.

Hiylə bir az CZ-yə bənzəyən bir qapıdan istifadə etməkdir. CNOT kimi tanınır.

CNOT və CZ arasındakı əsas fərqlərdən biri də simmetrik olmamasıdır: onu hansı tərəfə yönəltdiyimizə diqqətli olmalıyıq. Kiçik nöqtəni alan kubit, böyük nöqtəyə sahibdən fərqli bir rol oynayır.

Kubitlərin rollarını dəyişdirmək üçün qapını əksinə tətbiq edirik.

Hər iki halda da kiçik nöqtəli qubitə nəzarət deyilir və böyük nöqtə hədəfdir.

Bu yazıda, bir CZ-nin necə işlədiyini üç fərqli izah etdik. Eynilə, bir CNOT təsirləri haqqında üç hekayə izah edə bilərik. Ancaq ümumiyyətlə yalnız bir şeyə diqqət yetiririk: CNOT ya hədəfin kubiti üçün bir şey etmir, ya da hədəfin nə etdiyinə görə X-Gate edir.

Bu, demək olar ki, CZ bəyannamələrimizlə eynidir. Fərq yalnız X deyil, Z olmasıdır. X-i Z-ə necə çevirəcəyimizi bildiyimiz üçün CNOT-u CZ-ə çevirə bilərik. Yalnız bir neçə H qapısına ehtiyacımız var.

Bu, istənilən cihazda istədiyiniz bütün CZ qapılarını işə salmağa imkan verir.

Salam Quantum Səviyyə

Başlamağınıza kömək etmək üçün bütün Hello Quantum bulmacaları üçün başlanğıc vəziyyətlərini hazırladıq. Yalnız aşağıdakı linklərə nəzər yetirin.

Səviyyə 1

  • Puzzle 1
  • Puzzle 2
  • Puzzle 3
  • Puzzle 4
  • Puzzle 5
  • Puzzle 6
  • Puzzle 7
  • Puzzle 8
  • Puzzle 9
  • Puzzle 10

Səviyyə 2

  • Puzzle 1
  • Puzzle 2
  • Puzzle 3
  • Puzzle 4

səviyyə 3

  • Puzzle 1
  • Puzzle 2
  • Puzzle 3
  • Puzzle 4

Səviyyə 4

  • Puzzle 1
  • Puzzle 2
  • Puzzle 3
  • Puzzle 4
  • Puzzle 5
  • Puzzle 6
  • Puzzle 7
  • Puzzle 8
  • Puzzle 9
  • Puzzle 10
  • Puzzle 11 eyni zamanda iki vəziyyəti göstərir: 11a və 11b