Docker, Jupyter-notebookでCirqを使った量子計算の学習

Macで確認しましたが、WindowsでもLinuxでもDockerが使える環境なら使えると思います。

適当なディレクトリを作って、

mkdir cirq && cd cirq

適当なテキストエディタでdocker-compose.ymlを作る。

docker-compose.yml

version: "3.8"
services:
  cirq-notebook:
    image: sanori/cirq-notebook:latest
    volumes:
      - ${PWD}/:/home/jovyan/work
    ports:
      - 8888:8888
    container_name: cirq-notebook

下の様にコンテナを立ち上げると、

docker-compose up

こんなのが出てくるので、

cirq-notebook  | [C 2022-04-13 10:34:08.350 ServerApp]
cirq-notebook  |
cirq-notebook  |     To access the server, open this file in a browser:
cirq-notebook  |         file:///home/jovyan/.local/share/jupyter/runtime/jpserver-9-open.html
cirq-notebook  |     Or copy and paste one of these URLs:
cirq-notebook  |         http://[何か英数字列]:8888/lab?token=[何か英数字列]
cirq-notebook  |      or http://127.0.0.1:8888/lab?token=[何か英数字列]

http://127.0.0.1:8888/?token=[何か英数字列]の箇所を選択し、URLとしてブラウザで開きます。
Jupyter Notebookが立ち上がるので、後はこのサイトを見て学習

とは言え、上の記事はバージョン'0.3.1.35'によるもの、こちらで使っているイメージsanori/cirq-notebook:latestは'0.14.0'なので、元記事のコードは一部変更が必要です。変更箇所は多いですが、種類としては下の4種です。

# Create a circuit
- circuit = cirq.Circuit.from_ops(
+ circuit = cirq.Circuit(
-    cirq.RotXGate(half_turns=0.2)(qubit),
+    cirq.ops.XPowGate(exponent=0.2)(qubit),
    cirq.measure(qubit, key='m')  # Measurement.
)

# Simulate the circuit several times.
- simulator = cirq.google.XmonSimulator()
+ simulator = cirq.Simulator()
result = simulator.run(circuit, repetitions=200)

qubit = cirq.GridQubit(0, 0)
# Create a circuit
- circuit = cirq.Circuit.from_ops(
+ circuit = cirq.Circuit(
    cirq.H(qubit),  
    cirq.measure(qubit, key='m')  # Measurement.
)

print("Circuit:")
print(circuit)

# Simulate the circuit several times.
simulator = cirq.google.XmonSimulator()
result = simulator.simulate(circuit)

- result.final_state
+ result.final_state_vector

ただし、上の変更が元の0.3.1.35と同等と言えるかは確信はありません。