IBM Quantum Platform
摘要
Die Firma IBM stellt eine umfangreiche, frei zugängliche Onlineplattform zum Quantencomputing zur Verfügung. Darin enthalten sind der Quantencomposer sowie eine umfangreiche Sammlung an Dokumenten und Tutorials. Das Ganze basiert auf einer von IBM entwickelten Programmbibliothek namens Qiskit, die in der Programmiersprache Python verfasst ist. Mit dem Quantencomposer kann man online auf einer grafischen Benutzeroberfläche, mittels Drag and Drop, Quantenschaltkreise am Bildschirm aufbauen. Die Quantenzustände werden auf verschiedene Arten visualisiert. Die Schaltkreise können anschließend zur Auswertung an einen echten Quantencomputer oder an einen Quantensimulator geschickt werden. Dazu ist allerdings ein IBM-Konto erforderlich. Neben dem Quantumcomposer steht auf der qBraid-Plattform das auf Jupyter Notebooks basierende Quantum Lab zur Verfügung. In diesem können Texte im LaTeX-Format mit Python-Codes in einem Dokument vereint werden. Mithilfe der Programmiersprache Python und der Qiskit-Programmbibliothek, eröffnen sich damit noch weit mehr Möglichkeiten als mit dem Composer. Dies ist besonders in der Lehre von Interesse, weil damit Erklärungen und ausführbare Codes miteinander in einem Dokument verknüpft sowie die verschiedenen Gates und ihre Wirkung auf die Zustandsvektoren visuell darstellt werden können. Das Quantum Lab lässt sich auch lokal auf dem eigenen Rechner installieren. Dazu wird die Programmierumgebung Anaconda empfohlen. Diese enthält neben einem Python-Interpreter u. a. auch das Jupyter Lab, mit dem sich, analog zu qBraid, Jupyter Notebooks erstellen lassen. Beispiele dazu werden in den Abschn. 19.2 und 19.4 sowie im Kap. 20 vorgestellt.