QTM105 · Programação de circuitos quânticos com Qiskit
Sobre o curso
Escreva código Qiskit profissional com o fluxo Qiskit patterns: monte circuitos parametrizados, otimize-os com pass managers predefinidos, execute-os com as primitivas Sampler e Estimator em simuladores e no hardware gratuito do IBM Quantum e pós-processe os resultados com mitigação de erros.
Para quem é
Desenvolvedores, cientistas de dados e engenheiros que querem programar circuitos quânticos em Python num nível prático e com mentalidade de produção.
Pré-requisitos
QTM104 e conhecimento prático de Python, incluindo funções, listas e NumPy.
O que você será capaz de fazer
- Estruturar um programa quântico nas quatro etapas do Qiskit patterns: mapear, otimizar, executar e pós-processar
- Montar circuitos parametrizados e observáveis com Parameter e SparsePauliOp e avaliá-los com SamplerV2 e EstimatorV2
- Executar tarefas no hardware IBM Quantum pelo Open Plan gratuito, nos modos de envio único ou em lote (batch)
- Aplicar e comparar opções de mitigação de erros e relatar resultados com incerteza
Aulas
- Aula 1 · O fluxo Qiskit e a construção de circuitos
- Aula 2 · Primitivas: Sampler e Estimator
- Aula 3 · Execução no hardware IBM e mitigação de erros
- Aula 4 · Laboratório e atividade
Laboratório: Estados GHZ e valores esperados em hardware real
Você escreve uma função reutilizável que monta um estado GHZ de n qubits, transpila com um pass manager predefinido e executa primeiro num simulador local e depois num equipamento IBM real, dentro da cota gratuita mensal. Mede valores esperados de observáveis ZZ…Z com o EstimatorV2 em diferentes níveis de resiliência e compara resultados mitigados e não mitigados.
Ferramentas gratuitas: Google Colab (gratuito) com Qiskit, qiskit-ibm-runtime e qiskit-aer; Open Plan da IBM Quantum Platform (tempo quântico mensal gratuito)
Atividade avaliada
Monte um projeto Qiskit pequeno e bem estruturado que estime a energia de um hamiltoniano de dois qubits, como H = 0,5·ZZ + 0,3·XI + 0,3·IX, para uma varredura de 20 valores num ansatz de um parâmetro. Organize o código em funções de mapear, otimizar, executar e pós-processar, rode a varredura num simulador e rode os três melhores valores em hardware real. Compare com os valores exatos calculados com Statevector. Envie o notebook, um gráfico com barras de erro e um README de uma página explicando as decisões de projeto e quanto do tempo quântico gratuito você usou.
| Critério | Peso | Como é um trabalho excelente |
|---|---|---|
| Estrutura e qualidade do código | 25% | Funções claras para cada etapa, docstrings, sementes fixas e nenhuma credencial no código. |
| Uso correto das primitivas | 30% | Usa PUBs, vinculação de parâmetros e observáveis corretamente com o EstimatorV2; a transpilação inclui o layout do observável. |
| Execução em hardware e mitigação | 25% | Executa em hardware real dentro da cota gratuita e compara pelo menos dois níveis de resiliência. |
| Análise e relatório | 20% | Os gráficos têm barras de erro e valores exatos; os desvios são explicados por ruído e número de shots. |
Peça de portfólio
Um repositório Qiskit estruturado que roda uma varredura de parâmetros em simuladores e em hardware IBM real, com resultados mitigados.
Próximo passo
Continue com QTM106 · Algoritmos quânticos e aplicações reais · 8 horas · R$ 80,00
Conteúdo do curso
QTM105 · Programação de circuitos quânticos com Qiskit (8 h)
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Aula 1 · O fluxo Qiskit e a construção de circuitos
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Aula 2 · Primitivas: Sampler e Estimator
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Aula 3 · Execução no hardware IBM e mitigação de erros
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Aula 4 · Laboratório e atividade
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QTM105 Avaliação · Programação de circuitos quânticos com Qiskit
