PennyLaneからqiskit simulator / ibmq を動かす

PennyLaneからqiskitのsimulatorやibmq実機を操作できます。

やり方

まず、プラグインを入れます。
pip install pennylane-qiskit

simulator

simulatorの場合は簡単です。

import pennylane as qml
dev = qml.device('qiskit.aer', wires=2, shots=1024)

とします。(backendも指定できます。unitary simulatorとか)

デモ回路を作ります。Bell状態です。

@qml.qnode(dev)
def circuit():
    qml.Hadamard(wires=0)
    qml.CNOT(wires=[0,1])
    return qml.sample(qml.PauliZ(0)), qml.sample(qml.PauliZ(1))

circuit()
とすると、

array([[ 1, 1, -1, ..., 1, -1, -1], [ 1, 1, -1, ..., 1, -1, -1]])
と返りました。第一量子ビットと第二量子ビットの出力が相関していますね。(Bell状態)

確率分布を出力することもできます。 returnを変えます。

@qml.qnode(dev)
def circuit():
    qml.Hadamard(wires=0)
    qml.CNOT(wires=[0,1])
    return qml.probs(wires=[0,1])

circuit()

tensor([0.46679688, 0. , 0. , 0.53320312], requires_grad=False)

となります。tensorオブジェクトで返ってきた場合は、 .numpy() とかやればarrayに出来ます。

実機

実機の場合も要領は同じです。

最初にibmqアカウントをqiskitでロードします。qiskitをinstallした状態で、

from qiskit import IBMQ
IBMQ.load_account()

です。事前にIBMQ.save_account をしておく必要があります。
その上で、
dev = qml.device('qiskit.ibmq', wires=2, backend='ibmqx2')

のようにしてやればOKです。なお、save/load accountを使わずに、tokenをこの場で指定して

dev = qml.device('qiskit.ibmq', wires=2, backend='ibmqx2', ibmqx_token="Your token")

としてもOKです。

実行してみると、

c:\users\hogehoge\appdata\local\programs\python\python38\lib\site-packages\qiskit\providers\ibmq\api\clients\account.py:376: RuntimeWarning: coroutine 'WebsocketClient.get_job_status' was never awaited logger.info('Error checking job status using websocket, ' RuntimeWarning: Enable tracemalloc to get the object allocation traceback

なんか怒られますが、実行は出来ていますので、のんびり待ちましょう。

まとめ

PennyLaneからqiskitのsimulatorも実機も操作できる

• qiskitのdraw('mpl')が使いたいのだが、使い方がわからん。