Прототип квантового SDK

Требования

Предложить метод трансляции входных задач в базис QUBO

Примеры от D-Wave.

Предоставить возможность решения квадратичной оптимизационной задачи

• В базисе QUBO: argmin_s(s^T * Q * s). s_i = {0, 1}
• В базисе Ising: argmin_s(s^T * J * s + s^T * h). s_i = {-1; 1}
• Для базиса QUBO:
  • Трансляция входных задач в базис QUBO.
  • Учёт ограничений для QUBO: sA <= b.
• Для базиса Ising:
  • Конвертация между в базис QUBO.

Реализовать поддержку бэк-эндов

• Адиабатический КК. Доступ через удалённое API. Dwave-leap SDK.
• Квантовый симулятор. Локальный, либо удалённый. Квантовый симулятор РКЦ.
• Оптимизационный пакет. Локальный.

Компоновка

quantum-sdk:

• solvers - солверы для различных типов базисов.
  • QSolver - интерфейс солвера.
• basis - работа с базисами:
  • convert - процедуры для конвертации между базисами. Переделаны из того, что есть в D-Wave.dimod.
• backends - вычислительные бэк-энды. Каждый - наследник класса Backend.
  • dwave - квантовый бэкэнд. Удалённый доступ по сети.
  • qsim - квантовый симулятор РКЦ. Локальный или удалённый доступ по сети.
  • optim - локальный оптимизационный пакет. Локальный запуск на классическом железе, доступ через импорт.
• examples - каталог с примерами.

Диаграмма классов

Пример использования

from quantum_sdk import QSolver

qsolver = QSolver(backend=”quantum”)
Q = np.random.rand(5, 5)
s = qsolver.solve_qubo(Q)

>> s = [1,0,0,1,1]