Habilidades pennylane
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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.

Soporta: Claude Codex Code(CC)
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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

Seguro
v5 • 1/21/2026

This 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.

9
Archivos escaneados
8,142
Líneas analizadas
0
hallazgos
5
Auditorías totales
No se encontraron problemas de seguridad

Puntuación de calidad

45
Arquitectura
100
Mantenibilidad
87
Contenido
21
Comunidad
100
Seguridad
91
Cumplimiento de la especificación

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

Configuración básica de circuito cuántico
How do I create a simple quantum circuit in PennyLane that measures the expectation value of PauliZ on qubit 0?
Entrenando un circuito variacional
Show me how to train a parameterized quantum circuit using the GradientDescentOptimizer in PennyLane to minimize a cost function.
Ejecutando en hardware cuántico
How do I configure PennyLane to run my circuit on IBM Quantum hardware using my API credentials?
Integración híbrida QML
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?
default.qubit es un simulador en Python puro ideal para aprendizaje y prototipado. lightning.qubit usa el backend C++ lightning para simulación significativamente más rápida de circuitos más grandes. Para cargas de trabajo de producción, se recomienda lightning.qubit.
¿Cómo obtengo gradientes de circuitos cuánticos en PennyLane?
PennyLane soporta múltiples métodos: retropropagación (solo simulador, más rápida), regla de parámetro-shift (funciona en todos los dispositivos, más común para hardware), y diferenciación adjunta. Usar parámetro-shift para hardware real.
¿Puedo ejecutar PennyLane en computadoras cuánticas reales?
Sí. Instala plugins de dispositivos como pennylane-qiskit (IBM), pennylane-cirq (Google), o amazon-braket-pennylane (AWS). Configura tus credenciales de API, luego selecciona el dispositivo de hardware en tu código.
¿Qué es un circuito cuántico variacional?
Un circuito variacional es un circuito cuántico parametrizado donde las puertas tienen ángulos ajustables. Variando parámetros y minimizando una función de costo, estos circuitos pueden resolver problemas de optimización o clasificar datos - similar a cómo funcionan las redes neuronales.
¿Cuántos qubits necesito para mi aplicación?
Esto depende de tu problema. Circuitos simples de prueba de concepto pueden usar 2-4 qubits. La simulación molecular escala con el tamaño molecular (10+ qubits para moléculas pequeñas). Comienza pequeño, haz perfil con qml.specs(), y escala según sea necesario.
¿Cuál es la diferencia entre VQE y QAOA?
VQE (Variational Quantum Eigensolver) encuentra energías de estado fundamental de moléculas/Hamiltonianos. QAOA (Quantum Approximate Optimization Algorithm) resuelve problemas de optimización combinatoria. Ambos usan circuitos variacionales pero optimizan diferentes funciones de costo.