Hinweis:

Dieses Übungsblatt behandelt Themen 1 bis 10

Für dieses Übungsblatt gibt es maximal zwei Bonuspunkte.

In diesem Übungsblatt lernen Sie zwei weitere Frameworks kennen, die Sie in Zukunft als Alternative zu Qiskit verwenden können.

Aufgabe 1: PennyLane

Sehen Sie sich das folgende Notebook an:

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Installieren Sie PennyLane in Ihrem venv (z.B. mit uv) und testen Sie, dass Ihre Installation funktioniert (z.B. Bell-Schaltkreis nachbauen).

Beschreiben Sie die unterschiedlichen Ansätze der beiden Frameworks PennyLane und Qiskit.

Aufgabe 2: counts vs. probs vs. expval

Recherchieren Sie, was es mit den verschiedenen PennyLane-Methoden counts, probs und expval auf sich hat. Stellen Sie die Unterschiede sinnvoll dar.

Aufgabe 3: Qrisp

Qiskit und PennyLane sind sehr hardwarenahe Frameworks, in beiden Fällen werden Schaltkreise definiert. Qrisp hat das Ziel, eine Abstraktionsebene über Schaltkreisen bereitzustellen.

Sehen Sie sich das folgende Notebook an:

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Aufgabe 4: QuantumVariable und QuantumSession

Wie Sie im Notebook gesehen haben, stellt Qrisp die QuantumVariable-Klassen (QuantumBool und QuantumFloat) bereit. Fällt Ihnen etwas an dem Datentyp QuantumFloat auf? Recherchieren Sie, welche anderen Quanten-Datentypen es noch gibt. Beschreiben Sie in eigenen Worten, was die Vor- und/oder Nachteile dieses Ansatzes gegenüber den Schaltkreisen aus Qiskit und PennyLane sind. Gehen Sie auch auf das Konstrukt QuantumSession ein.