安装 TensorFlow Quantum

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要使用 TensorFlow Quantum (TFQ),您可通过以下几种方式设置环境:

  • 学习和使用 TFQ 的最简单方式无需安装:使用 Google Colab 直接在浏览器中运行 TensorFlow Quantum 教程
  • 要在本地计算机上使用 TensorFlow Quantum,请使用 Python 的 pip 软件包管理器安装 TFQ 软件包。
  • 或者从源代码构建 TensorFlow Quantum。

TensorFlow Quantum 在 Python 3.6、3.7 和 3.8 上受支持,并且直接依赖于 Cirq

Pip 软件包

要求

要设置您的 Python 开发环境和一个(可选的)虚拟环境,请参阅 TensorFlow 安装指南

升级 pip 并安装 TensorFlow

  pip3 install --upgrade pip
  pip3 install tensorflow==2.5.1

安装软件包

安装最新稳定版本的 TensorFlow Quantum:

  pip3 install -U tensorflow-quantum

成功:TensorFlow Quantum 现已完成安装。

安装最新 Nightly 版本的 TensorFlow Quantum:

  pip3 install -U tfq-nightly

从源代码构建

以下步骤已针对与 Ubuntu 类似的系统进行测试。

1. 设置 Python 3 开发环境

首先,我们需要 Python 3.8 开发工具。

  sudo apt update
  sudo apt-get install pkg-config zip g++ zlib1g-dev unzip python3.8
  sudo apt install python3.8 python3.8-dev python3.8-venv python3-pip
  python3.8 -m pip install --upgrade pip

2. 创建虚拟环境

转到您的工作区目录并为 TFQ 开发创建一个虚拟环境。

  python3.8 -m venv quantum_env
  source quantum_env/bin/activate

3. 安装 Bazel

如 TensorFlow 从源代码构建指南中所述,将需要 Bazel 构建系统。

我们最新的源代码构建使用 TensorFlow 2.5.1。为确保兼容性,我们使用 bazel 版本 3.7.2。要移除任何现有版本的 Bazel,请运行以下命令:

  sudo apt-get remove bazel

下载并安装 bazel 版本 3.7.2:

  wget https://github.com/bazelbuild/bazel/releases/download/3.7.2/bazel_3.7.2-linux-x86_64.deb

  sudo dpkg -i bazel_3.7.2-linux-x86_64.deb

为防止 bazel 自动更新到不兼容的版本,请运行以下命令:

  sudo apt-mark hold bazel

最后,确认已安装正确的 bazel 版本:

  bazel --version

4. 从源代码构建 TensorFlow

在这里,我们改编了 TensorFlow 从源代码构建指南中的说明,请点击链接以了解详情。TensorFlow Quantum 与 TensorFlow 版本 2.5 兼容。

下载 TensorFlow 源代码

  git clone https://github.com/tensorflow/tensorflow.git
  cd tensorflow
  git checkout v2.5.1

确保您在第 2 步中创建的虚拟环境已激活。随后,安装 TensorFlow 依赖项:

  pip install -U pip six numpy wheel setuptools mock 'future>=0.17.1'
  pip install -U keras_applications --no-deps
  pip install -U keras_preprocessing --no-deps
  pip install numpy==1.19.5

配置 TensorFlow 构建。当询问 Python 解释器和库位置时,请务必指定虚拟环境文件夹内的位置。其余选项可以保留为默认值。

  ./configure

构建 TensorFlow 软件包:

  bazel build -c opt --cxxopt="-O3" --cxxopt="-march=native" --cxxopt="-D_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=0" //tensorflow/tools/pip_package:build_pip_package

注:构建软件包可能需要一个多小时。

构建完成后,安装软件包,离开 TensorFlow 目录:

  ./bazel-bin/tensorflow/tools/pip_package/build_pip_package /tmp/tensorflow_pkg
  pip install /tmp/tensorflow_pkg/<var>name_of_generated_wheel</var>.whl
  cd ..

5. 下载 TensorFlow Quantum

我们使用标准的复刻和拉取请求工作流进行贡献。从 TensorFlow Quantum GitHub 页面复刻后,下载您的复刻的源代码并安装要求:

  git clone https://github.com/<var>username</var>/quantum.git
  cd quantum
  pip install -r requirements.txt

6. 构建 TensorFlow Quantum pip 软件包

构建 TensorFlow Quantum pip 软件包并安装:

  ./configure.sh
  bazel build -c opt --cxxopt="-O3" --cxxopt="-march=native" --cxxopt="-D_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=0" release:build_pip_package
  bazel-bin/release/build_pip_package /tmp/tfquantum/
  python3 -m pip install /tmp/tfquantum/<var>name_of_generated_wheel</var>.whl

要确认 TensorFlow Quantum 已成功安装,可以运行测试:

  ./scripts/test_all.sh

成功:TensorFlow Quantum 现已完成安装。