使用经典计算机模拟量子线路 ========================= 量子模拟器是在量子计算领域中具有重要意义的工具,它们为研究人员和开发者提供了模拟和分析量子系统行为的有效手段。 这些工具不仅有助于理解量子算法和量子系统的特性,还能够在实际的量子计算机尚未普及的情况下进行算法设计和验证。 在量子电路的模拟方法中,选择合适的模拟后端非常重要,不同量子线路模拟器的适用场所如下: ``全振幅量子虚拟机`` :全振幅模拟器可以同时模拟和存储量子态的全部振幅,但受限于机器的内存条件,量子比特达到50位已是极限,适合低比特高深度的量子线路,比如低比特下的谷歌随机量子线路以及需要获取全部模拟结果的场景等。 ``部分振幅量子虚拟机`` :部分振幅模拟器依赖于其他模拟器提供的低比特量子线路振幅模拟结果,能模拟更高的比特数量,但能模拟的深度降低,通常用于获取量子态振幅的部分子集模拟结果。 ``单振幅量子虚拟机`` :单振幅模拟器能模拟更高的量子比特线路图,同时模拟的性能较高,不会随着量子比特数目增加呈指数型增长,但随着线路深度增加,模拟性能急剧下降,同时难以模拟多控制门也是其缺点,该模拟器适用于高比特低深度的量子线路模拟,通常用于快速地模拟获得单个量子态振幅结果。 ``张量网络量子虚拟机`` :张量网络模拟器与单振幅类似,与单振幅对比,可以模拟多控制门,同时在深度较高的线路模拟上存在性能优势。 ``量子云虚拟机`` :量子云虚拟机可以将任务提交在远程高性能计算集群上运行,突破本地硬件性能限制,同时支持在真实的量子芯片上运行量子算法。 .. include:: FullAmplitude.rst .. include:: GPUQVM.rst .. include:: FullAmplitudeWithNoise.rst .. .. include:: NoiseQVM.rst .. include:: PartialAmplitude.rst .. include:: SingleAmplitude.rst .. include:: MPS.rst .. include:: DensityMatrix.rst .. include:: Stabilizer.rst