- Python量子計算實踐:基于Qiskit和IBM Quantum Experience平臺
- (美)哈西·諾倫
- 1438字
- 2024-05-24 18:03:12
1.3 安裝Qiskit
先將Python環境準備就緒,創建好自己的IBM Quantum Experience賬號,然后使用pip[1]命令安裝Qiskit(它是一個Python擴展包)。整個安裝過程大約需要10 min,之后讀者就可以根據自己的喜好,使用Python命令行或Anaconda[2]解釋器編寫自己的量子程序。
[1] pip是一個Python擴展包管理工具,可用于查找、下載、安裝、卸載Python擴展包。——譯者注
[2] Anaconda是一個開源的Python發行版,包含Conda、Python等軟件,以及NumPy、pandas等Python擴展包。——譯者注
1.3.1 準備工作
這一操作配方為讀者提供了一些安裝信息,展示了安裝Qiskit軟件的一般方法,但不討論不同操作系統中安裝細節的差異,也不討論常規安裝問題的排除方法。
更多關于Qiskit軟件安裝最新要求的詳細信息,參見Qiskit官方網站。
1.3.2 操作步驟
(1)創建Anaconda虛擬環境。
$ conda create -n environment_name python=3
執行該命令,可以安裝一套適用于特定系統環境的軟件包。
(2)激活虛擬環境。
$ conda activate environment_name
(3)驗證是否已經進入了搭建好的虛擬環境。
從現在開始,你的命令提示符應該包含了你自己的系統環境的名稱。本書使用了類似于packt_qiskit[3]的名稱來表示自己的系統環境:
[3] Packt代表Packt Publishing,讀者可以自定義命令提示符的名稱。——譯者注
(packt_qiskit) Hassis-Mac:~ hassi$
命名問題
本章將輸出完整的命令提示符,如(environment_name) … $,提示讀者必須在正確的環境中執行命令。但在其他章節中,我們假設讀者確實在已啟用了Qiskit的環境中,因此只寫通用提示符$。
(4)如有需要,可使用pip進行更新。
要安裝Qiskit,必須使用pip命令,因為Qiskit沒有發布Conda[4]安裝包。最新版的Qiskit需要用pip 19版以上的版本安裝。
[4] Conda是為Python創建的一個開源的軟件包管理系統和環境管理系統,適用于Windows、macOS和Linux操作系統,可以用于安裝同一個軟件的不同版本,還可以用于便捷地在不同版本之間切換。——譯者注
如果讀者使用的是舊版本的pip,需要先使用以下命令更新pip:
(environment_name) … $ pip install -U pip
(5)安裝Qiskit軟件。
在完成所有的設置和準備工作之后,本書將開始帶領讀者進入主體內容的學習。使用以下命令安裝Qiskit:
(environment_name) … $ pip install qiskit
安裝包編譯失敗
在安裝過程中,讀者如果遇到報錯“安裝包編譯失敗”(the wheel[5] failed to build),可以忽略該報錯。
[5] wheel是Python中的一種用于替代egg格式的新的工程打包文件的格式。——譯者注
(6)使用Python驗證Qiskit是否已經安裝成功。
打開Python:
(environment_name) … $ python3
輸入以下代碼,導入Qiskit:
>>> import qiskit
完成這一步后,讀者可能會因為初次使用Qiskit代碼而感到興奮。當然,嚴格意義上說,這并不算使用量子計算機進行編程。但可以肯定的是,進行到這一步,我們隨時都可以開始編寫自己的量子程序。
列出詳細的版本信息:
>>> qiskit.__qiskit_version__
這時,系統會顯示已安裝的Qiskit組件的版本信息:
{'qiskit-terra': '0.15.2', 'qiskit-aer': '0.6.1', 'qiskit-ignis': '0.4.0', 'qiskit-ibmq-provider': '0.9.0', 'qiskit-aqua': '0.7.5', 'qiskit': '0.21.0'}
恭喜,Qiskit安裝已完成,可以開始編寫量子程序了!
通過在虛擬環境中使用pip install命令,讀者可以僅在某個獨立的系統環境中安裝Qiskit,而不影響自己的其他Python環境。
1.3.3 知識拓展
Qiskit中還有一些可選的與可視化相關的功能,可以在Qiskit組件中進行可視化操作。讀者可以使用如下命令安裝相應組件:
(environment_name) … $ pip install qiskit[visualization]
注意
如果讀者使用的是zsh[6],在輸入的命令中必須用引號將組件括起來:
pip install 'qiskit[visualization]'
[6] shell是命令解釋程序,zsh(Z-shell)是一種交互式的shell,也可以作為腳本解釋器來使用。——譯者注
1.3.4 參考資料
關于Anaconda環境的簡要介紹,參見Anaconda官方網站的文檔。
無論從何種意義上說,本書都不算排除Qiskit安裝問題的指南。讀者在安裝Qiskit時,可能會遇到各種問題,具體會遇到何種問題取決于讀者使用的本地操作系統類型、操作系統版本,或其他因素。但是不必擔心,可以通過一些優質且友好的渠道獲取幫助:
● Slack[7]軟件中的Qiskit頻道;
[7] Slack是國外流行的一款團隊協作軟件,可以實現群組聊天、文件分享、搜索等功能。——譯者注
● Stack Exchange[8]網站中Qiskit相關問題的頁面。
[8] Stack Exchange是一個編程領域的問答網站。——譯者注
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