DS713 Quantum Computing for Data Science — จากทฤษฎีบนทรงกลม สู่โค้ด Python จริง
บทนี้เป็นบทปฏิบัติการ (hands-on) — เนื้อหาและโค้ดทั้งหมดอยู่ใน Google Colab Notebook เปิดในเบราว์เซอร์ได้เลย ไม่ต้องติดตั้งอะไรในเครื่อง
▶ เปิด Notebook บน Google Colab1. เครื่องมือที่ใช้ในบทนี้
Qiskit (อ่านว่า "คิส-คิท") คือ open-source SDK ภาษา Python สำหรับเขียนโปรแกรมควอนตัม พัฒนาโดย IBM — เป็นเครื่องมือที่ใช้กันแพร่หลายที่สุดตัวหนึ่งในโลก
2. หน้าตาโค้ดควอนตัมแรกของเรา
วงจร "Hello Quantum" สุดคลาสสิก: ใส่ Hadamard gate เพื่อสร้าง superposition แล้ววัดผล — แนวคิดเดียวกับที่เห็นบนทรงกลม Bloch ในบทที่ 1 แต่คราวนี้เป็นโค้ดจริง:
เมื่อรันวัดซ้ำ 1,000 shots บน simulator จะได้ผล 0 และ 1 อย่างละ ~50% — ตรงกับปุ่ม "🎲 วัด 100 ครั้ง" ที่เคยลองในบท Bloch Sphere แต่คราวนี้คือการจำลองกับโปรแกรมจริง
3. Gate ที่เรียนมา เขียนเป็นโค้ดอย่างไร
ทุก gate จากบท Quantum Gates มีคำสั่งตรงตัวใน Qiskit:
| Gate | คำสั่ง Qiskit | ความหมาย |
|---|---|---|
| Pauli-X | qc.x(0) | bit-flip — หมุน 180° รอบแกน x |
| Pauli-Y / Z | qc.y(0) / qc.z(0) | หมุน 180° รอบแกน y / z |
| Hadamard | qc.h(0) | สร้าง superposition |
| S / T | qc.s(0) / qc.t(0) | phase 90° / 45° |
| Rx, Ry, Rz | qc.rx(θ, 0) | หมุนรอบแกนด้วยมุมที่กำหนดเอง |
| CNOT | qc.cx(0, 1) | control qubit 0 → target qubit 1 |
| วัดผล | qc.measure(q, c) | collapse แล้วเก็บผลลง classical bit |
4. ขั้นตอนการทำแล็บ
กดปุ่มส้มด้านบน แล้ว sign in ด้วยบัญชี Google
File → Save a copy in Drive เพื่อให้แก้โค้ดของตัวเองได้
กด ▶ หน้าแต่ละ cell จากบนลงล่าง (cell แรกติดตั้ง Qiskit รอสักครู่)
เปลี่ยน gate, เปลี่ยนมุม แล้วรันใหม่ — เทียบผลกับ Bloch sphere ในบทก่อน