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10 月 ago

韵, 科

2 minutes

複数回に渡って実際の量子アルゴリズムを実装していきます。
その際に Google Quantum AIチームが発表した誤り訂正機能のないアナログの性質の強いゲートモデル (Noisy Intermediate-Scale Quantum) 向けフレームワークの Cirq を利用するので、Docker 上で Cirq をさわれる環境を構築したいと思います。
※ Cirq に関しての記事はこちら

構築方法

docker 及び docker-compose をインストール

docker 及び docker-compose を利用して構築するのでそれぞれをインストールする必要があります。Mac の場合は、下記の記事が参考になると思います。

Docker Compose – インストール

Dockerfile を作成する

今回は機械学習やデータサイエンスでお決まりの jupyter を利用したいので、Dockerfile に以下を記載します。

FROM jupyter/datascience-notebook:latest

WORKDIR /app

ADD . .

RUN pip install -r requirements.txt

EXPOSE 8888

jupyter のイメージは base-notebook でも良いですが、数値計算用のライブラリーが入っている datascience-notebook を使用します。また、requirements.txt にはインストールしたい cirq を記載します。

cirq==0.3.1.35

docker-compose.yml を作成する

Dockerfile ができたので docker のコマンドを使用して cirq の入った jupyter 環境はできるのですが、コマンドを覚えるのが面倒なので docker-compose.yml を以下のように作成します。

version: '2'
services:
  jupyter:
    build: .
    ports:
      - 8888:8888
    volumes:
      - .:/app

Jupyter を Docker 上で起動する

Dockerfile 及び docker-compose.yml ができたので以下のコマンドを実行して jupyter を docker 上で起動させます。

$ docker-compose build
Building jupyter
Step 1/5 : FROM jupyter/datascience-notebook:latest
 ---> ae4c1f6633af
Step 2/5 : WORKDIR /app
 ---> Using cache
 ---> 18ca7d85f90e
Step 3/5 : ADD . .
 ---> c04f53d29de7
Step 4/5 : RUN pip install -r requirements.txt
 ---> Running in a7c1bc5b42b2
Collecting cirq==0.3.1.35 (from -r requirements.txt (line 1))
  Downloading
...
 ---> 8c517f34e385
Step 5/5 : EXPOSE 8888
 ---> Running in 57af18110d9f
Removing intermediate container 57af18110d9f
 ---> fc6809c9486e
Successfully built fc6809c9486e
Successfully tagged docker-jupyter-criq_jupyter:latest

$ docker-compose up
Creating network "docker-jupyter-criq_default" with the default driver
Creating docker-jupyter-criq_jupyter_1 ... done
Attaching to docker-jupyter-criq_jupyter_1
jupyter_1  | Container must be run with group "root" to update passwd file
jupyter_1  | Executing the command: jupyter notebook
jupyter_1  | [I 05:18:29.813 NotebookApp] Writing notebook server cookie secret to /home/jovyan/.local/share/jupyter/runtime/notebook_cookie_secret
jupyter_1  | [I 05:18:30.168 NotebookApp] JupyterLab extension loaded from /opt/conda/lib/python3.6/site-packages/jupyterlab
jupyter_1  | [I 05:18:30.169 NotebookApp] JupyterLab application directory is /opt/conda/share/jupyter/lab
jupyter_1  | [I 05:18:30.177 NotebookApp] Serving notebooks from local directory: /app
jupyter_1  | [I 05:18:30.178 NotebookApp] The Jupyter Notebook is running at:
jupyter_1  | [I 05:18:30.178 NotebookApp] http://(87022d2d1013 or 127.0.0.1):8888/?token=some_token
jupyter_1  | [I 05:18:30.179 NotebookApp] Use Control-C to stop this server and shut down all kernels (twice to skip confirmation).