在Qiskit中运行Shor算法时遭遇ImportError导入错误

错误原因 #

这个导入错误源于Qiskit版本迭代后的模块结构调整：

• 从Qiskit 0.45.0版本开始，原qiskit.algorithms模块中的Shor等算法被拆分到独立的qiskit_algorithms包中，核心Qiskit包不再包含这些算法实现。
• 若你安装的是较新的Qiskit版本，直接从qiskit.algorithms导入Shor必然会失败。

解决办法 #

方案1：适配新版生态（推荐） #

1. 安装独立的算法包：
   在终端运行以下命令：

   pip install qiskit-algorithms
   

2. 修改代码中的导入语句：
   将原来的from qiskit.algorithms import Shor替换为：

   from qiskit_algorithms import Shor
   

   同时，若使用QuantumInstance，新版中它被移到了qiskit_algorithms.utils，需要同步修改导入：

   from qiskit_algorithms.utils import QuantumInstance
   

   完整修改后的代码示例：

   from qiskit import Aer
   from qiskit_algorithms import Shor
   from qiskit_algorithms.utils import QuantumInstance
   
   N = 15
   backend = Aer.get_backend('aer_simulator')
   quantum_instance = QuantumInstance(backend, shots=1024)
   shor = Shor(quantum_instance=quantum_instance)
   result = shor.factor(N)
   print(f"The list of factors of {N} as computed by Shor's algorithm is {result.factors[0]}.")
   

   更推荐使用新版的Sampler替代QuantumInstance，代码如下：

   from qiskit import Aer
   from qiskit_algorithms import Shor
   from qiskit.primitives import Sampler
   
   N = 15
   sampler = Sampler(backend=Aer.get_backend('aer_simulator'))
   shor = Shor(sampler=sampler)
   result = shor.factor(N)
   print(f"The list of factors of {N} as computed by Shor's algorithm is {result.factors[0]}.")
   

方案2：回退到旧版Qiskit（不推荐） #

如果不想修改代码，可以回退到0.44.x版本（该版本中Shor仍在qiskit.algorithms下）：

pip uninstall qiskit -y
pip install qiskit==0.44.0

注意：旧版本不再接收更新，可能存在安全隐患和功能缺失。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Anita Pandey