10、探索 IBM Quantum® 硬件与 Qiskit®

探索 IBM Quantum® 硬件与 Qiskit®

1. IBM Quantum® 机器的工作原理

在量子程序运行结束时，特定类型的波包会与谐振器相互作用，产生的波包干涉会被传回堆栈，经过逐渐升温的层，最终到达室温电子设备。这种干涉会被解读为 0 或 1，从而记录程序的运行结果。此时，谐振量子比特的微妙平衡被破坏，量子比特不再具有量子力学行为，需要重置到基态才能再次使用。

整个过程会按照你设定的 shots 数量重复进行，所有结果都会存储在云端。最后，如果你有耐心等待，完整的运行结果会打包发送给你，同时也会存储起来供后续检索。

大部分步骤都是高度自动化的，你只需编写量子程序并发送，IBM Quantum® 会完成其余工作，量子比特的测量结果会以 0 或 1 的形式返回。在整个过程中，你可以在多个步骤介入并指定操作方式，例如选择后端、根据量子比特参数选择要使用的量子比特、决定运行的 shots 数量等。

2. 定位可用的后端

在 Qiskit® 中，后端代表运行量子程序的系统。后端可以是模拟器，如之前使用过的本地 Aer 模拟器。若要在真实量子计算机而非本地模拟器上运行量子程序，你必须将 IBM Quantum® 机器识别为后端并进行配置。

操作步骤如下：
1. 导入所需的类和方法，并加载账户信息。这里使用包含主要硬件相关功能的 IBMQ 类。

from qiskit import IBMQ, QuantumCircuit, execute
from qiskit.tools.monitor import job_monit