Introduction aux outils de débogage

Tu peux tester tes programmes quantiques en les exécutant sur des appareils simulés et en explorant leurs performances avec des modèles de bruit réalistes. Cela te permet de les déboguer avant de les envoyer à une unité de traitement quantique (QPU).

Les simulateurs quantiques peuvent être utilisés pour développer et tester des programmes avant de les affiner et de les envoyer sur du matériel quantique. Les simulateurs locaux offrent de bonnes performances et une bonne efficacité pour cela.

Étant donné que le coût de la simulation classique de circuits quantiques croît exponentiellement avec le nombre de qubits, les circuits de plus de 50 qubits environ ne peuvent généralement pas s'exécuter sur des simulateurs. Pour de tels circuits, tu peux :

• Tester des versions plus petites des circuits qui peuvent être simulées classiquement.
• Modifier les circuits pour les rendre simulables classiquement, bien qu'avec moins de précision.

Les circuits stabilisateurs, aussi appelés circuits de Clifford, sont un outil utile pour atteindre ce dernier objectif. Il s'agit d'une classe restreinte de circuits quantiques qui peuvent être simulés efficacement de manière classique. Des simulateurs spécialisés peuvent facilement simuler des circuits stabilisateurs comportant des milliers de qubits. Consulte Simulation efficace de circuits stabilisateurs avec les primitives Qiskit Aer pour plus d'informations.

Pour les circuits quantiques généraux, les outils suivants sont disponibles pour tester et déboguer tes programmes quantiques :

• Pour simuler des circuits avec Qiskit Runtime, utilise son mode de test local.
• Pour la simulation exacte de petits circuits quantiques, tu peux utiliser les primitives de référence incluses avec Qiskit. Voir Simulation exacte avec les primitives Qiskit.
• Pour une simulation plus performante capable de gérer des circuits plus grands, ou pour intégrer des modèles de bruit dans ta simulation, utilise Qiskit Aer, un projet faisant partie de l'Écosystème Qiskit. Voir Simulation exacte et bruitée avec les primitives Qiskit Aer.
• Pour créer des modèles de bruit personnalisés, utilise le module noise de Qiskit Aer. Voir Création de modèles de bruit.
• Pour les tâches Qiskit Runtime Estimator, utilise la classe Qiskit Runtime Neat pour déboguer et analyser tes tâches. Voir Déboguer les tâches Qiskit Runtime pour plus de détails.

Considérations matérielles

Plusieurs facteurs influencent la quantité de mémoire nécessaire à la simulation quantique, il n'existe donc pas de configuration matérielle exacte requise pour la simulation, mais il existe quelques lignes directrices à suivre.

• La seule exigence pour exécuter Qiskit est un environnement Python fonctionnel. Pour plus de détails, consulte la section Prise en charge des systèmes d'exploitation.
• Étant donné que les besoins en ressources pour simuler des circuits quantiques croissent exponentiellement avec le nombre de qubits, le matériel disponible limite le nombre de qubits pouvant être simulés. Par exemple, un système disposant de 4 Go de RAM peut simuler environ 27 qubits.
• Une mémoire disponible plus ou moins grande n'entraîne pas de résultats plus ou moins précis (en supposant que les résultats soient retournés), bien qu'une mémoire plus importante puisse retourner les résultats plus rapidement ou permettre de simuler davantage de qubits.
• Pour tirer le meilleur parti de ton matériel, utilise la simulation de circuits stabilisateurs (Clifford) locaux autant que possible. Consulte Simulation Clifford avec le mode de test local de Qiskit Runtime ou Simulation efficace de circuits stabilisateurs avec les primitives Qiskit Aer pour des exemples.
• Tu peux augmenter ta puissance de calcul en suivant ces instructions pour exécuter avec plusieurs GPU, nœuds, ou les deux.