pennylane
Crear circuitos cuánticos y entrenarlos como redes neuronales
También disponible en: davila7
La construcción de modelos de aprendizaje automático cuántico requiere entender circuitos cuánticos, cálculo de gradientes y flujos de trabajo híbridos clásico-cuántico. Esta skill proporciona documentación completa para PennyLane, permitiendo a los desarrolladores entrenar circuitos cuánticos con diferenciación automática en simuladores y hardware cuántico real.
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Usando "pennylane". How do I create a quantum circuit that applies RX and RY gates and measures the result?
Resultado esperado:
Here's a simple PennyLane circuit:
```python
import pennylane as qml
from pennylane import numpy as np
# Create a simulator device
dev = qml.device('default.qubit', wires=2)
# Define the circuit
@qml.qnode(dev)
def circuit(params):
qml.RX(params[0], wires=0) # Rotate qubit 0
qml.RY(params[1], wires=1) # Rotate qubit 1
qml.CNOT(wires=[0, 1]) # Entangle qubits
return qml.expval(qml.PauliZ(0))
# Run the circuit
params = np.array([0.5, 0.3])
result = circuit(params)
```
Usando "pennylane". What are the main data encoding strategies in PennyLane?
Resultado esperado:
PennyLane supports several encoding strategies:
1. **Angle Encoding** - Encode N features into N qubits using rotation angles
2. **Amplitude Encoding** - Encode 2^N features into N qubits using state amplitudes (efficient for N<~10)
3. **Basis State Encoding** - Encode binary features as computational basis states
4. **IQP Encoding** - Embed features in an IQP circuit for kernel-based approaches
Each encoding has tradeoffs between qubit efficiency and expressibility.
Auditoría de seguridad
SeguroThis is a documentation/reference skill for the PennyLane quantum computing library. All static findings are false positives triggered by: (1) Python code blocks in markdown being flagged as shell execution patterns, (2) quantum computing terminology like 'control', 'command', 'execute' being misidentified as C2 keywords, (3) legitimate environment variable documentation for quantum hardware API credentials, and (4) documentation URLs. The skill contains no executable code, no network connections, and no file system operations. Safe for publication.
Puntuación de calidad
Lo que puedes crear
Construyendo clasificadores cuánticos
Crear modelos híbridos cuántico-clásicos para tareas de clasificación usando circuitos variacionales y estrategias de codificación de datos.
Simulando sistemas moleculares
Calcular energías de estado fundamental de moléculas usando el Variational Quantum Eigensolver (VQE) y ansatz UCCSD.
Optimizando flujos de trabajo cuánticos
Seleccionar dispositivos cuánticos, optimizadores y métodos de gradientes apropiados para diferentes restricciones computacionales.
Prueba estos prompts
How do I create a simple quantum circuit in PennyLane that measures the expectation value of PauliZ on qubit 0?
Show me how to train a parameterized quantum circuit using the GradientDescentOptimizer in PennyLane to minimize a cost function.
How do I configure PennyLane to run my circuit on IBM Quantum hardware using my API credentials?
How do I integrate PennyLane with PyTorch to create a hybrid quantum-classical neural network for classification?
Mejores prácticas
- Comenzar desarrollando en simuladores (default.qubit) antes de desplegar en hardware cuántico en la nube costoso
- Usar la regla de parámetro-shift para cálculo de gradientes en hardware, ya que la retropropagación requiere dispositivos simuladores
- Reutilizar objetos de dispositivo para evitar la sobrecarga de inicialización repetida de dispositivos
- Usar qml.specs() para analizar la complejidad del circuito antes de ejecutar en hardware con presupuestos de shots limitados
Evitar
- Ejecutar circuitos grandes directamente en hardware cuántico sin validar primero en simuladores
- Usar retropropagación para cálculo de gradientes cuando se apunta a dispositivos cuánticos reales (usar parámetro-shift en su lugar)
- Crear nuevos objetos de dispositivo dentro de bucles en lugar de reutilizarlos
- Ignorar mesetas de barrenness en circuitos profundos comenzando con valores de parámetros grandes
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre default.qubit y lightning.qubit?
¿Cómo obtengo gradientes de circuitos cuánticos en PennyLane?
¿Puedo ejecutar PennyLane en computadoras cuánticas reales?
¿Qué es un circuito cuántico variacional?
¿Cuántos qubits necesito para mi aplicación?
¿Cuál es la diferencia entre VQE y QAOA?
Detalles del desarrollador
Autor
K-Dense-AILicencia
Apache-2.0 license
Repositorio
https://github.com/K-Dense-AI/claude-scientific-skills/tree/main/scientific-skills/pennylaneRef.
main
Estructura de archivos