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Resumen

Este repositorio proporciona implementaciones completas de circuitos cuánticos para demostrar el teletransporte de energía cuántica en sistemas IBM Quantum.

El código puede ejecutarse en dos modos:

• Simulación local — ejecutar los circuitos en un simulador clásico sin una cuenta IBM Quantum.
• Hardware cuántico real — ejecutar el experimento en dispositivos IBM Quantum con una cuenta IBM Quantum y un token API.

El flujo de trabajo predeterminado está diseñado para ser accesible: no se requieren credenciales IBM Quantum para la simulación local, y los notebooks están escritos para que la construcción del circuito, el procedimiento de medición y la lógica de estimación de energía puedan ser inspeccionados paso a paso.

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Qué contiene este repositorio

Este proyecto acompaña la demostración experimental reportada en:

K. Ikeda,

“Demostración de teletransporte de energía cuántica en hardware cuántico superconductor,”

Physical Review Applied 20, 024051 (2023).

DOI: 10.1103/PhysRevApplied.20.024051

arXiv: 2301.02666

El repositorio incluye:

• Un cuaderno completo para la demostración original de QET.
• Flujos de trabajo de simulador local para ejecución en portátil.
• Flujos de trabajo para ejecución en hardware cuántico de IBM.
• Una actualización 2025 usando flujos de trabajo modernos de Qiskit Runtime.
• Demostraciones de mitigación de errores usando M3, desacoplamiento dinámico y Pauli twirling.
• Diapositivas y documentación para entender la física y la implementación.

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Destacados

• Teletransporte de Energía Cuántica en hardware cuántico de IBM
• No se requiere cuenta de IBM Quantum para la ejecución por defecto en simulador
• Implementación a nivel de circuito de la medición de Alice y operación condicional de Bob
• Estimación de inyección y extracción de energía
• Cuadernos actualizados 2025 con técnicas modernas de mitigación de errores
• Compatible con Qiskit 1.4.0 en los cuadernos de actualización 2025
• Cuadernos educativos tanto para demostraciones de información cuántica como de hardware cuántico

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Inicio rápido

Clona el repositorio:

git clone https://github.com/IKEDAKAZUKI/Quantum-Energy-Teleportation.git
cd Quantum-Energy-Teleportation

Crear y activar un entorno de Python:

python -m venv .venv
source .venv/bin/activate

Para Windows:

.venv\Scripts\activate

Instale los paquetes recomendados:

pip install qiskit==1.4.0 qiskit-aer qiskit-ibm-runtime mthree numpy matplotlib jupyter

Iniciar Jupyter:

jupyter notebook

Luego abra:

Quantum_Energy_Teleportation.ipynb

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Ejecutar en un simulador local

La demostración predeterminada se puede ejecutar en un simulador clásico. Este modo no requiere una cuenta de IBM Quantum ni un token API.

Punto de partida recomendado:

Quantum_Energy_Teleportation.ipynb

Este cuaderno recorre el protocolo básico QET, incluyendo:

• Preparación del estado fundamental.
• Medición local de Alice.
• Operación condicional de Bob.
• Estimación de la energía inyectada y teleportada.

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Ejecución en hardware cuántico de IBM

Para ejecutar el experimento en un dispositivo real de IBM Quantum:

• Crea o inicia sesión en tu cuenta de IBM Quantum:

https://www.ibm.com/quantum

• Obtén tu token de API de IBM Quantum.
• Reemplaza el token de marcador de posición en el cuaderno o script correspondiente:

"My_API_Token"

con tu propio token.

Importante: nunca cometas tu token real de API en un repositorio público de GitHub.

Para uso en producción, almacena el token en una variable de entorno o en un archivo de configuración local excluido por .gitignore.

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Última actualización 2025

El directorio Última actualización 2025 contiene una implementación actualizada que utiliza flujos de trabajo recientes de Qiskit y técnicas de mitigación de errores.

Latest update 2025/
├── QET.py
├── QET_Experiment_Estimator.ipynb
└── QET_Experiment_M3_Error_Mitigation.ipynb

Técnicas incluidas

• Ejecución basada en estimadores
• Mitigación de medición M3
• Desacoplamiento dinámico
• Twirling de Pauli
• Flujos de trabajo de Qiskit Runtime
• Pruebas con backend falso

Cuadernos recomendados:

• QET_Experiment_Estimator.ipynb
• QET_Experiment_M3_Error_Mitigation.ipynb

La actualización 2025 fue probada con:

Qiskit 1.4.0

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Repository structure

.
├── Quantum_Energy_Teleportation.ipynb
├── Latest update 2025/
│   ├── QET.py
│   ├── QET_Experiment_Estimator.ipynb
│   └── QET_Experiment_M3_Error_Mitigation.ipynb
├── PRApplied.pdf
├── QET slides.gif
├── QET slides.pdf
├── CITATION.cff
├── LICENSE
└── README.md

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Documentación y diapositivas

Documentación adicional:

K. Ikeda,

“Juegos Cuánticos y Economía a través de la Teletransportación”

06 de marzo de 2025.

SSRN: https://ssrn.com/abstract=5168193

Diapositivas:

• Resumen de la Teletransportación de Energía Cuántica — SlideShare
• QET slides.pdf

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Referencias

Artículo experimental principal

K. Ikeda, “Demostración de la teletransportación de energía cuántica en hardware cuántico superconductivo,” Physical Review Applied 20, 024051 (2023). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.20.024051 arXiv: 2301.02666

IBM Quantum

Sitio web de IBM Quantum: https://www.ibm.com/quantum

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Citación

Si utiliza este repositorio en su investigación, por favor cite:

@article{PhysRevApplied.20.024051,
  title = {Demonstration of Quantum Energy Teleportation on Superconducting Quantum Hardware},
  author = {Ikeda, Kazuki},
  journal = {Phys. Rev. Appl.},
  volume = {20},
  issue = {2},
  pages = {024051},
  numpages = {12},
  year = {2023},
  month = {Aug},
  publisher = {American Physical Society},
  doi = {10.1103/PhysRevApplied.20.024051},
  url = {https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevApplied.20.024051}
}

También puede utilizar el archivo incluido CITATION.cff.

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Licencia

Este proyecto se publica bajo la Licencia MIT.

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Financiamiento

El trabajo fue apoyado por el Departamento de Energía de los EE. UU., Oficina de Ciencia, Centros Nacionales de Investigación en Información Cuántica, Centro de Codiseño para la Ventaja Cuántica (C2QA) bajo el Contrato No. DESC0012704.

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--- Tranlated By Open Ai Tx | Last indexed: 2026-07-26 ---