İlkel iş akışları — Devreden artefakta düzenli veri hattı

İlkel iş akışı tek bir “büyük düğme” değildir; deneyin yaşam döngüsünde devre şemasından başlayıp sayısal sonuç ve meta verinin güvenle saklandığı noktaya uzanan yönlü asiklik grafiği (DAG) veya en azından sıralı bir hat listesi olarak düşünülmelidir. Bu sayfa o hattın kavramsal omurgasını çizer: hangi katmanın hangi soruyu yanıtladığı, hangi çıktının bir sonraki adım için “sözleşme” olduğu ve üretimde nerede kırılma riski taşıdığınız.

Pauli tabanlı gözlemlenebilir cebir ve ⟨O⟩ yorumu gözlemlenebilir değerlendirme konusunda; burada “gözlemlenebilir” sözcüğü operasyonel izlenebilirlik (log, iz, metrik) anlamında kullanılmaz — karışıklığı önlemek için aşağıda “telemetri” ve “sözleşme” dilini tercih ederiz.

Uygulama düzeyinde klasik geri beslemeli döngüler hibrit kuantum iş akışı başlığında kalır; bu sayfa o döngünün içindeki ilkel çağrısı çevresindeki mühendislik disiplinini inceler: veri hangi biçimde el değiştirir, nerede doğrulanır, hangi mod ( iş / oturum / toplu) seçildiğinde hat nasıl yeniden çizilir.

Ne vaat edilmez

Belirli bir CI ürünü, orkestrasyon motoru (Airflow, Prefect vb.) veya tek doğru dosya düzeni önerilmez; yalnızca ilkel odaklı hatların ortak taşıyıcılarını işaretleriz.

Kota, ücret veya SLA taahhüdü verilmez; canlı koşullar IBM Quantum Platform belgeleriyle güncellenir.

Sağlıklı bir hat genelde üç ayrı yüzeyde kırılır: deney tanımı (hangi devreler, hangi parametreler, hangi gözlemlenebilirler), yürütme bağdaştırıcısı (yerel ilkel, simülatör veya Runtime oturumu / toplu / tek iş) ve sonuç deposu (dosya, tablo veya nesne deposu). Bu ayrım, “aynı kod hem dizüstünde hem üretimde” iddiasını gerçekçi kılar: yalnızca bağdaştırıcı değişir, deney tanımı ve çıktı şeması mümkün olduğunca sabit kalır.

Transpilasyon ve hedef backend kısıtları Runtime yürütme ve devre modeli sayfalarıyla ilişkilidir; burada yalnızca şunu vurgularız: transpile adımı ilkelden önce geliyorsa, girdi devreleri ile yürütülen devreler arasındaki eşleşme logda açıkça tutulmalıdır.

Shot bütçesi ve örnekleme istatistiği shot mantığı ile bağlantılıdır; iş akışı shot sayısını “sihirli sabit” olarak kodlamak yerine deney tanımına taşımalıdır.

Konfigürasyon yüzeyi

Üretimde sırlar (API anahtarı), bilimsel parametreler (kök sayısı) ve operasyonel anahtarlar (hata ayıklama ayrıntı düzeyi) aynı dosyada karışmamalıdır; aksi halde yeniden üretilebilirlik ve denetim zayıflar.

“Tek YAML her şeyi çözer” yaklaşımı caziptir; fakat şema doğrulaması (tip, zorunlu alan, aralık) olmadan hat erken çürür.

Her adımın girdi ve çıktısı yazılı bir sözleşme gibi düşünülmelidir: alan adları, birimler (örneğin radyan mı derece mi), eksik değer politikası ve sürüm ( schema_version). İlkel sonuç nesnesi ( PrimitiveResult benzeri yapılar) bu sözleşmenin son halkasıdır; ara halkalar ise “transpile çıktısı”, “PUB listesi”, “kök ataması” gibi ara artefaktlardır.

PUB oluşturma ve okuma disiplini Estimator ve Sampler sayfalarında ayrıntılandırılır; iş akışı katmanı yalnızca “PUB üreten saf fonksiyon” ile “sonuçları tüketen raporlayıcı” arasına ara yüz koyar.

Çok adımlı hatlarda idempotency anahtarı üretimi (deney kimliği + veri parmak izi + kod sürümü) yeniden çalıştırmalarda çift yazmayı önler; ayrıntılı iş yaşam döngüsü Runtime işleri ve toplu paketleme toplu yürütüm ile birlikte düşünülmelidir.

Sürüm ve uyumluluk

SDK yükseltmesinde alan adları kayabilir; bu yüzden sonuç okuyucular “şema sürümüne göre dallanır” deseni taşır.

Geriye dönük uyumluluk testleri, küçük sabit devreler üzerinde anlık çalışan yerel ilkel ile sınırlı tutulabilir; tam entegrasyon ağı ayrı koşar.

Aynı iş akışı diyagramı, farklı taşıyıcı seçimleriyle farklı wall-clock ve maliyet profilleri üretir: tek iş gönderimi, oturum içinde ardışık çağrılar veya toplu kapsayıcı ( toplu yürütüm). Orkestrasyon kararı “hangi mod?” sorusunu ürün belgeleri ve ölçülen metriklerle yanıtlar; bu sayfa yalnızca hattın aynı soyut çizgide kalması için kontrol listesi sunar: her dalda hangi mod seçildiği meta veride yazılı mı, iptal ve yeniden deneme politikası mod başına tanımlı mı?

Oturum sistemi, uzun süreli optimizasyon veya adaptif bütçe senaryolarında sık görülür; iş akışı tasarımcısı oturumun yaşam süresini ve “oturum dışı düşme” hatalarını erken planlamalıdır.

Paralel dallar eklemek kuyruk derinliği ve hız sınırı ile çarpışır; bağdaştırıcı katmanda eşzamanlılık sınırı (semaphore) ve geri basınç (backpressure) olmadan hat patlar.

Telemetri ve korelasyon

Üretimde her ilkel çağrısı için benzersiz bir korelasyon kimliği üretin; klasik ön işleme, kuyruk bekleme ve yürütme sürelerini ayrı zaman damgalarıyla kaydedin. Bu, kuantum “gözlemlenebilir” teriminden farklıdır; amaç hatayı dakikalar içinde kök nedene indirgemektir.

Hata azaltma veya dinamik seçenekler yürütme yolunu uzatabilir; hata azaltma ile birlikte okunmalıdır.

“Aynı komut dosyası iki kez çalıştı” iddiası, yalnızca rastgele tohumları sabitlemekle doğrulanmaz; çizgi tabanı (kod commit’i), bağımlılık kilit dosyası, veri kümesi versiyonu ve kullanılan backend adı birlikte sabitlenmelidir. İş akışı çıktısı bu beşliyi meta veri bloğuna yazar; aksi halde bilimsel raporlar savunulamaz.

Donanım kalibrasyonu zamanla değiştiği için, aynı çizgi tabanı bile farklı gürültü profilleri üretebilir; bu beklenen davranıştır ve sonuç yorumunda açıklanmalıdır.

Yerel doğrulama için StatevectorEstimator / StatevectorSampler hızlı referans sağlar; bulut sonuçlarından beklenen sapma sınırları ayrı tanımlanmalıdır. Sadakat ölçütleri durum tabanlı karşılaştırmalarda yardımcı olabilir.

Artefakt yaşam süresi

Ara devreler ve ara sonuçlar disk dolmasına yol açabilir; saklama süresi ve silme politikası iş akışı tasarımının parçasıdır.

Kişisel veya kurumsal veri içeren deneylerde uyumluluk gereksinimleri, ham sonuçların ne kadar süre tutulacağını belirler.

İlkel iş akışı testleri üç katta toplanır: birim (saf fonksiyonlar: PUB üretimi, parametre enjeksiyonu), sözleşme (küçük devrelerde beklenen sayısal toleranslı çıktı) ve duman (canlıya karşı minimal çağrı, maliyet kontrollü). Hepsinin ortak amacı, hatayı mümkün olduğunca ilkel çağrısından önce yakalamaktır.

Altın referans dosyaları (beklenen sayısal vektör veya sayım sözlüğü) küçük tutulmalı ve sürüm kontrolünde açık diff üretmelidir; aksi halde regresyon gözden kaçar.

Entegrasyon testlerinde kontrollü hata enjekte edin: ağ kesintisi, zaman aşımı, kısmen boş sonuç; bağdaştırıcının yeniden deneme ve günlük üretim davranışı burada doğrulanır.

Önbellek ve temizlik

Aynı PUB için önbellek isabeti hatayı gizleyebilir; test ortamında önbelleği devre dışı bırakan bayraklar tanımlayın.

Üretimde önbellek tutarlılığı (invalidation) iş akışı sözleşmesinin parçasıdır.

İlk kutu, bulutta aynı hattı bağlamak için yorum satırlı iskelet (hesap ve güncel qiskit-ibm-runtime gerekir). İkinci kutu, yerelde küçük bir üç adımlı hat gösterir: devre üret → PUB oluştur → StatevectorEstimator ile çalıştır; çıktıyı yapılandırılmış sözlük olarak döndürür.

Bulut: Runtime bağdaştırıcı iskeleti

Aşağıdaki satırlar bilinçli olarak yorumdadır; mod seçimi ( iş / oturum / toplu) ürün belgelerine göre değişir.

# Örnek iskelet — hesap, token ve güncel qiskit-ibm-runtime belgeleri gerekir.
# from qiskit_ibm_runtime import QiskitRuntimeService, EstimatorV2 as Estimator
#
# def run_estimator_cloud(pubs, **kwargs):
#     service = QiskitRuntimeService()
#     estimator = Estimator(mode=...)  # iş, oturum veya toplu bağlam ürün belgesine göre
#     job = estimator.run(pubs, **kwargs)
#     return {"job_id": job.job_id(), "raw": job.result()}
#
# artefact = run_estimator_cloud(pubs=[...])

Yerel: küçük üç adımlı hat

Aşağıdaki örnek hesap gerektirmez; üretimdeki bağdaştırıcıyı taklit eden ince bir sarmalayıcı olarak düşünün.

from __future__ import annotations

from typing import Any

from qiskit import QuantumCircuit
from qiskit.quantum_info import SparsePauliOp
from qiskit.primitives import StatevectorEstimator


def build_circuits() -> list[QuantumCircuit]:
    qc = QuantumCircuit(1)
    qc.h(0)
    return [qc]


def build_pubs(circuits: list[QuantumCircuit]) -> list[tuple[Any, ...]]:
    z = SparsePauliOp("Z")
    return [(qc, [z]) for qc in circuits]


def run_estimator_local(pubs: list[tuple[Any, ...]]) -> dict[str, Any]:
    result = StatevectorEstimator().run(pubs).result()
    evs = [float(r.data.evs.item()) for r in result]
    return {"step": "primitive", "evs": evs, "schema_version": 1}


def main() -> dict[str, Any]:
    circuits = build_circuits()
    pubs = build_pubs(circuits)
    return {
        "meta": {"pipeline": "demo", "backend": "StatevectorEstimator"},
        "primitive": run_estimator_local(pubs),
    }


if __name__ == "__main__":
    print(main())

İlkel iş akışı; deney tanımından sonuç artefaktına uzanan sözleşmeli adımlar ve bağdaştırıcı katmandır. İlkel matematik Estimator ve Sampler ile; yürütme taşıyıcıları Runtime işleri, oturum sistemi ve toplu yürütüm ile tamamlanır.

Bu sayfa hat omurgası ve test disiplinini işler; güncel SDK yüzeyi IBM belgelerinde tutulur. Üretimde sürüm kilidi, sırlar yönetimi ve telemetri birlikte tasarlanmalıdır.

• Hibrit kuantum iş akışı — uygulama düzeyi klasik–kuantum döngü.
• Gözlemlenebilir değerlendirme — Pauli tabanı ve ⟨O⟩.
• Runtime yürütme — ağ ve hedef backend çerçevesi.
• IBM Quantum: Yürütme modu seçimi — iş, toplu ve oturum.
• IBM Quantum: İlkeller — çalıştırma ve sonuç okuma girişi.