Qiskit'e Giriş – Kurulum, Temel Terimler ve İlk Kuantum Devreniz -1

Giriş 

Kuantum bilgisayarlar artık sadece teoride değil! IBM, Google gibi şirketlerin bulut üzerinden erişime açtığı gerçek kuantum cihazlarına Qiskit kütüphanesiyle bağlanabilirsiniz. Bu yazıda: 

• Qiskit kurulumu,
• Temel kuantum kavramları (qubit, kapı, devre),
• İlk kuantum devrenizi oluşturmayı öğreneceksiniz.

Adım 1: Qiskit Kurulumu

Python ve Jupyter Notebook

Qiskit, Python tabanlı bir kütüphanedir. Başlamak için:

1. Python 3.7+ yüklü olmalı.
2. Tercihen Jupyter Notebook kullanın (interaktif denemeler için ideal).

Terminal Üzerinden Kurulum:

pip install qiskit                            # Temel Qiskit paketi

pip install 'qiskit[visualization]'   # Görselleştirme araçları için{codeBox}

Kurulumu Test Edelim:

import qiskit

print(qiskit.__version__)  # Çıktı: 1.3.2 (güncel sürüm){codeBox}

Adım 2: Temel Terimler

Qubit (Kuantum Bit)

• Klasik bitler 0 veya 1'dir. Qubit ise süperpozisyon durumunda olabilir (0 ve 1'in kombinasyonu).
• Analog: Bir madeni para havada dönerken hem tura hem yazıyı "temsil eder".

Quantum Kapıları

Qubit'lere uygulanan işlemler. Örnekler:

• Hadamard (H): Süperpozisyon oluşturur (0 → 0+1).
• CNOT: Dolanıklık oluşturur (hedef qubit'i kontrol qubit'e bağlar).

Quantum Devresi

• Qubit'ler ve kapıların oluşturduğu işlem sırası.

Adım 3: İlk Kuantum Devreniz

Basit Bir Devre Oluşturalım:

from qiskit import QuantumCircuit
from qiskit.visualization import plot_histogram

# 1 qubitlik devre

circuit = QuantumCircuit(1, 1)  # 1 qubit, 1 klasik bit

# Hadamard kapısı ekleme

circuit.h(0)

# Ölçüm yapma (qubit 0 → klasik bit 0)

circuit.measure(0, 0)

# Devreyi görselleştirme

circuit.draw("mpl")  # Matplotlib gerektirir{codeBox}

Çıktıda 1 klasik qubit eklenmiş bir devreye Hadamard kapısı ekleniyor ve şimdilik bu devrenin 1 çıktısını verdiği görünüyor. Oysa ki Hadamard kapısı olasılığı %50 olarak set ediyor. Bunu nasıl yaptığını ise belki başka bir makalede anlatırım.

Adım 4: Simülatörde Çalıştırma

simulator = AerSimulator()

compiled_circuit = transpile(devre, simulator)

# 10 kez çalıştır

sonuclar = []

for _ in range(10):

    job = simulator.run(compiled_circuit, shots=1)

    counts = job.result().get_counts()

    sonuclar.append(counts)

    print(f"Sonuç {_+1}: {counts}")

# Görselleştirme

toplu_sonuc = {}

for count in sonuclar:

    for key in count:

        toplu_sonuc[key] = toplu_sonuc.get(key, 0) + 1

plot_histogram(toplu_sonuc)

plt.show(){codeBox}

ÇIKTI:

Sonuç 1: {'0': 1}
Sonuç 2: {'0': 1}
Sonuç 3: {'0': 1}
Sonuç 4: {'1': 1}
Sonuç 5: {'1': 1}
Sonuç 6: {'1': 1}
Sonuç 7: {'0': 1}
Sonuç 8: {'0': 1}
Sonuç 9: {'0': 1}
Sonuç 10: {'1': 1}{codeBox}

Sonuç Analizi:

%50'ye yakın 0 ve 1 sonuçları göreceksiniz.

Neden? Hadamard kapısı qubit'i süperpozisyona sokar; ölçüm rastgele 0 veya 1 verir.{alertInfo}




Kaynaklar:

• Qiskit Documentation
• IBM Quantum Lab (Ücretsiz hesap açın).

Sonraki Makalede Ne Var?

"Kuantum Kapıları ve Qiskit'te Temel İşlemler: Hadamard'tan CNOT'a" başlıklı 2. makalede:

• Pauli kapıları (X, Y, Z),
• CNOT ile dolanıklık oluşturma,
• İki qubit'li devreler işlenecek.

Aklınıza takılan soruları lütfen makale altında belirtiniz.{alertSuccess}