QTM105 · Programação de circuitos quânticos com Qiskit

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.

Avançar · 8 horas · 4 aulas, um laboratório, uma atividade avaliada e uma peça de portfólio

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.

Peça de portfólio

Um repositório Qiskit estruturado que roda uma varredura de parâmetros em simuladores e em hardware IBM real, com resultados mitigados.

No seu ritmo, com 12 meses de acesso. Dúvidas são respondidas por escrito pelo painel do aluno. Ao concluir o curso, você recebe um registro de conclusão.