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Qiskit installieren

Anforderungen

Qiskit supports Python 3.6 or later. However, both Python and Qiskit are evolving ecosystems, and sometimes when new releases occur in one or the other, there can be problems with compatibility.

Bei Problemen mit der Installation oder der Verwendung von Qiskit nach einem Python-Update, kann in den Qiskit Paket-Metadaten unter Programming Language eingesehen werden, welche genauen Python-Versionen unterstützt sind.

Die Installation von Anaconda, einer plattformübergreifenden Python-Distribution für wissenschaftliches Rechnen, wird empfohlen. Zur Interaktion mit Qiskit wird Jupyter empfohlen, welches in Anaconda vorinstalliert ist.

Qiskit ist getestet und unterstützt folgende 64-Bit-Systemen:

  • Ubuntu 16.04 oder neuer

  • macOS 10.12.6 oder neuer

  • Windows 7 oder neuer

Installation

Um Qiskit sauber von anderen Anwendungen zu separieren und die Nutzung zu vereinfachen, wird die Verwendung von Python Virtual Environments empfohlen.

Der einfachste Weg, Environments zu verwenden, ist der in Anaconda verfügbare conda Befehl. Ein Conda Environment erlaubt es, eine spezifische Python-Version und eine Liste an Paketen festzulegen. In dem gewünschten Arbeitsverzeichnis kann dann ein Terminal-Fenster geöffnet werden.

Es ist bevorzugt, dass der Anaconda-Prompt, welcher mit Anaconda installiert wird, verwendet wird. Dazu muss eine virtuelle Umgebung innerhalb von Anaconda geschaffen und die Umgebung aktiviert werden. Diese Befehle können unabhängig von der Windows- oder Linux-Maschine im Anaconda-Prompt ausgeführt werden.

Eine minimale, ausschließlich Python enthaltende Umgebung wird erstellt.

conda create -n name_of_my_env python=3

Aktivieren einer neuen Umgebung.

conda activate name_of_my_env

Bemerkung

Werden Conda-Versionen vor 4.6 verwendet, wird für Linux oder macOS: source activate name_of_my_env und für Windows: activate name_of_my_envQuelltext benötigt

Als nächstes wird das Qiskit Paket Installiert, welches Terra, Aer, Ignis und Aqua enthält.

pip install qiskit

Bemerkung

Beginnend mit Qiskit 0.13.0 ist pip 19 oder neuer erforderlich, um qiskit-aer unter Linux von einer vorkompilierten Binärdatei zu installieren. Ist pip 19 nicht installiert, kann pip mit pip install -U pip aktualisiert werden. Ohne pip 19 oder neuer wird versucht, qiskit-aer von sdist (source distribution) zu installieren, indem aer lokal im Hintergrund kompiliert wird.

Wenn die Pakete korrekt installiert wurden, kann ` ` conda list ` ` ausgeführt werden, um die aktiven Pakete in der virtuellen Umgebung zu sehen.

Wenn die Visualisierungsfunktionalität oder Jupyter Notebooks verwendet werden soll, wird empfohlen, Qiskit mit den zusätzlichen Anforderungen für die Visualisierung zu installieren

pip install qiskit[visualization]

Es wird hier darauf hingewiesen, dass wenn man ein „zsh-Benutzer“ ist (was der Standard-Shell auf neueren Versionen von macOS entspricht), dann muss man ` ` qiskit[visualization]` ` in Anführungszeichen setzen:

pip install 'qiskit[visualization]'

Bemerkung

Nachdem alle Qiskit Pakete installiert und verfügbar sind, können diese in die Python-Umgebung importiert werden, um mit der Nutzung zu beginnen.

import qiskit

Bemerkung

Um zur Qiskit-Community beizutragen und mitzuentwickeln, benötigt man den aktuellsten Entwicklungs-Stand. Siehe Qiskit aus dem Quellcode installieren.

Zugriff auf die IBM Quanten-Systeme

„IBM Quantum“ bietet durch die „IBM Quantum Experience“ und Qiskit verschiedene, echte Quantecomputer und hochperformante klassische Simulatoren an. Mit den folgenden Schritten wird Qiskit konfiguriert, um Aufträge an IBM Quantensysteme zu senden.

Bemerkung

Mit der Veröffentlichung von Qiskit 0.11 ist es notwendig, vorher lokal gespeicherte IBM Q Zugangsdaten zu aktualisieren, um die neue IBM Q Experience V2 zu verwenden. Weitere Informationen unter Updating your IBM Q Experience Credentials.

Um einen Account zu konfigurieren, erstellt man eine lokale Konfigurationsdatei, welche den API Schlüssel beinhaltet

1. Erstellen eines kostenlosen „IBM Quantum Experience Accounts“.

2. Einstellungen unter My Account aufrufen.

Image of where to find the section 'My accounts'.

3. Mit einem Klick auf Copy token den API-Schlüssel in die Zwischenablage kopieren und vorübergehend in einem Texteditor einfügen, um ihn später in der Konfigurationsdatei zu verwenden.

Image of where to get an API token.

4. Folgender Befehl speichert den API-Schlüssel in einer Konfigurationsdatei namens qiskitrc. MY_API_TOKEN wird hierbei mit dem API-Schlüssel aus dem Text Editor ersetzt.

from qiskit import IBMQ
IBMQ.save_account('MY_API_TOKEN')

Weitere Informationen, bspw. wie mehrere „IBM Quantum“ Zugangsdaten verwaltet werden, finden sich unter The IBM Quantum Account.

Testen, welche Version installiert ist

Nachdem das Qiskit Paket eine Zusammenstellung verschiedener Elemente ist, kann die Versionsnummer, die qiskit.__version__ ausgibt, etwas irreführend sein, da dieser Befehl nur die Versionsnummer für qiskit-terra ausgibt. Das liegt daran, dass der Namespace qiskit in Python nicht vom Paket Qiskit kommt, sondern Teil des Pakets qiskit-terra ist.

import qiskit
qiskit.__version__
'0.16.1'

Um die Versionsnummern aller Qiskit Elemente zu sehen, kann qiskit.__qiskit_version__ verwendet werden. Dies gibt ein assoziatives Array zurück, welches die Versionen aller installierten Qiskit Pakete enthält.

qiskit.__qiskit_version__
{'qiskit-terra': '0.16.1',
 'qiskit-aer': '0.7.1',
 'qiskit-ignis': '0.5.1',
 'qiskit-ibmq-provider': '0.11.1',
 'qiskit-aqua': '0.8.1',
 'qiskit': '0.23.1'}

Tipp

Bei einem Bugreport oder um die verwendete Qiskit-Versionen mitzuteilen, sollte das __qiskit_version__ Attribut verwendet werden.

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