Qiskitの開発環境を構築して量子プログラミングを始めよう

量子プログラミングツールQiskitの利用環境を構築して自分の手で量子回路を構築・実行できるようになりましょう！

事前準備(Windowsユーザーのみ)

本来必須ではないのですが、たまにWindows由来のエラーが発生することがあるのでWindowユーザーの方はWSL2環境で開発環境を構築することをおすすめします。

一般的なWSL2のインストール手順の通り、PowerShell上でインストールします。

wsl --install

QiskitはPython環境で実行されるためPythonの実行環境が必要となります。

公式には統合環境であるAnacondaの利用が推奨されていますが、中にはソフトウェアの制限などでAnacondaが使えない方もいらっしゃると思うので2パターンで環境を準備します。

Anacondaを使うことで手軽にPythonの開発環境を構築・管理が可能となります。

Windowsユーザーの方はAnacondaのインストーラーページからLinux版のインストーラーシェルスクリプトのURLを控えます。

WSL環境に入りAnacondaをインストールします。WindowsのコマンドプロンプトやPowerShell上ではなく、WSL環境で実行してください。

# 例
wget https://repo.anaconda.com/archive/Anaconda3-2022.10-Linux-x86_64.sh

Macユーザーの方はGUIのインストーラーからダウンロードをしましょう。

インストールが完了したらcondaコマンドが利用可能かチェックします。

conda -V

> conda 4.12.0

動作確認ができたら開発場所となるJupyterLab(またはJupyter notebook)が起動できるか確認しましょう。

jupyter lab

他の用途でもPythonを利用することもあるので、仮想環境を作ってQiskit開発用に独立した環境を用意します。

conda create -y -n [任意の環境名 例:QiskitDevenv] python=3
conda activate [上記の環境名]

環境がactiveになるとターミナル左の環境名がbaseから利用する環境名に変わるはずです。

現状Windows環境でのみ動作を確認しているのでMacユーザーの方は適宜読み替えてください。

WSL環境にPythonとパッケージマネージャーのpipをインストールします。うまくインストールされない場合があるのでapt updateをしておきましょう。

sudo apt update
sudo apt upgrade

sudo apt install python3 python3-pip　ipykernel -y
sudo pip3 install pip -U

次にJupyter Labをインストールします。

sudo -E pip install jupyterlab widgetsnbextension

Qiskit開発用に仮想環境を作成します。Anacondaが使えないのでPython標準のvenvを利用します。

python3 -m venv [仮想環境名 envが一般的]

コマンドを実行すると仮想環境名のフォルダが作成されるのでactivateします。

source env/bin/activate

左側に(env)などと表示されたらうまく環境が立ち上がっています。ちなみに仮想環境から抜けるときは以下のコマンドを実行します。

deactivate

Pythonの仮想環境まで準備できたら仮想環境上にqiskitをインストールします。

pip install qiskit

ただし、このままではインポートしたqiskitがまだJupyter Lab側で利用可能な状態になっていないので、以下のようなエラーが出るはずです。

qiskitをインストールした仮想環境をJupyterカーネルに追加します。

ipython kernel install --user --name=[任意のカーネル名]

仮想環境を抜けてJupyter Labを立ち上げると追加したカーネルが選択可能となり、qiskitのモジュールが利用可能となっていることが確認できます。

これで開発環境の準備は完了です！