QCloudService

QCloudService 是连接 OriginQ 量子云平台的主要入口。它管理身份验证并提供对可用量子后端的访问。

签名

python

QCloudService(api_key: str, url: str = DEFAULT_URL)

参数

参数	类型	默认值	描述
api_key	str	必填	用于云服务身份验证的 API 密钥
url	str	DEFAULT_URL	云服务端点的 URL

方法

setup_logging

python

setup_logging(output: LogOutput = LogOutput.CONSOLE, file_path: str = "") -> None

配置云服务的日志系统。

参数	类型	默认值	描述
output	LogOutput	CONSOLE	日志输出目标（CONSOLE 或 FILE）
file_path	str	""	当 output 为 FILE 时保存日志的文件路径

backends

python

backends() -> dict[str, bool]

返回云平台上可用后端的字典，键为后端名称，值为是否可用。

返回值： 后端名称到其可用状态的映射字典。

backend

python

backend(backend_name: str) -> QCloudBackend

根据名称检索特定的后端以运行量子程序。

参数	类型	描述
backend_name	str	要检索的后端名称

返回值： 指定后端的 QCloudBackend 对象。

示例

python

from pyqpanda3.qcloud import QCloudService, LogOutput

# Initialize the cloud service
service = QCloudService(api_key="your_api_key")

# Optionally configure logging to a file
service.setup_logging(output=LogOutput.FILE, file_path="qcloud.log")

# List all available backends
for name in service.backends():
    print(name)

# Get a specific backend
backend = service.backend("origin_simulation")

QCloudBackend

QCloudBackend 表示云平台上可用的量子后端（模拟器或真实芯片）。它提供了提交量子程序和计算期望值的方法。

签名

python

QCloudBackend(backend_name: str)

参数

参数	类型	描述
backend_name	str	量子云后端的名称

方法

run

将量子程序提交到后端执行。提供多个重载版本。

使用噪声模型运行

python

run(prog: QProg, shots: int, model: QCloudNoiseModel = QCloudNoiseModel(),
    batch_id: str = "", task_form: int = 4) -> QCloudJob

参数	类型	默认值	描述
prog	QProg	必填	要运行的量子程序
shots	int	必填	执行次数
model	QCloudNoiseModel	QCloudNoiseModel()	模拟的噪声模型
batch_id	str	""	用于分组任务的批次标识符
task_form	int	4	任务表单标识符

在指定量子比特上运行

python

run(prog: QProg, qubits: list[int], batch_id: str = "", task_form: int = 4) -> QCloudJob

参数	类型	默认值	描述
prog	QProg	必填	要运行的量子程序
qubits	list[int]	必填	运行程序的量子比特
batch_id	str	""	批次标识符
task_form	int	4	任务表单标识符

使用 QCloudOptions 运行

python

run(prog: QProg, shots: int, options: QCloudOptions,
    enable_binary_encoding: bool = False, batch_id: str = "",
    task_form: int = 4) -> QCloudJob

参数	类型	默认值	描述
prog	QProg	必填	要运行的量子程序
shots	int	必填	执行次数
options	QCloudOptions	必填	执行配置选项
enable_binary_encoding	bool	False	是否使用二进制编码
batch_id	str	""	批次标识符
task_form	int	4	任务表单标识符

运行多个程序

python

run(progs: list[QProg], shots: int, options: QCloudOptions,
    enable_binary_encoding: bool = False, batch_id: str = "",
    task_form: int = 4) -> QCloudJob

参数	类型	默认值	描述
progs	list[QProg]	必填	要运行的量子程序列表
shots	int	必填	执行次数
options	QCloudOptions	必填	执行配置选项
enable_binary_encoding	bool	False	是否使用二进制编码
batch_id	str	""	批次标识符
task_form	int	4	任务表单标识符

用于振幅计算运行

python

run(prog: QProg, amplitudes: list[str]) -> QCloudJob
run(prog: QProg, amplitude: str) -> QCloudJob

参数	类型	描述
prog	QProg	要运行的量子程序
amplitudes	list[str]	要计算的振幅状态名称列表
amplitude	str	单个振幅状态名称

run_instruction

python

run_instruction(instruction: str, shots: int, options: QCloudOptions,
                batch_id: str = "", task_form: int = 4) -> QCloudJob
run_instruction(instructions: list[str], shots: int, options: QCloudOptions,
                batch_id: str = "", task_form: int = 4) -> QCloudJob

在后端上运行量子指令（JSON 字符串）或指令列表。

参数	类型	默认值	描述
instruction	str	必填	表示量子指令的 JSON 字符串
instructions	list[str]	必填	JSON 指令字符串列表
shots	int	必填	执行次数
options	QCloudOptions	必填	配置选项
batch_id	str	""	批次标识符
task_form	int	4	任务表单标识符

run_quantum_state_tomography

python

run_quantum_state_tomography(prog: QProg, shots: int,
                             options: QCloudOptions = False) -> QCloudJob

对给定程序运行量子态层析（Quantum State Tomography）。

参数	类型	默认值	描述
prog	QProg	必填	量子程序
shots	int	必填	执行次数
options	QCloudOptions	False	执行选项

expval_hamiltonian

python

expval_hamiltonian(prog: QProg, hamiltonian: Hamiltonian, shots: int = 1000,
                   noise_model: QCloudNoiseModel = QCloudNoiseModel()) -> float
expval_hamiltonian(prog: QProg, hamiltonian: Hamiltonian,
                   options: QCloudOptions) -> float

计算给定量子程序对应的哈密顿量（Hamiltonian）的期望值。

参数	类型	默认值	描述
prog	QProg	必填	要执行的量子程序
hamiltonian	Hamiltonian	必填	用于期望值计算的哈密顿量
shots	int	1000	采样次数
noise_model	QCloudNoiseModel	QCloudNoiseModel()	模拟的噪声模型
options	QCloudOptions	必填	执行配置（替代重载）

返回值： 期望值，以浮点数表示。

expval_pauli_operator

python

expval_pauli_operator(prog: QProg, pauli_operator: PauliOperator, shots: int = 1000,
                      noise_model: QCloudNoiseModel = QCloudNoiseModel()) -> float
expval_pauli_operator(prog: QProg, pauli_operator: PauliOperator,
                      options: QCloudOptions) -> float

计算给定量子程序对应的泡利算符（Pauli Operator）的期望值。

参数	类型	默认值	描述
prog	QProg	必填	要执行的量子程序
pauli_operator	PauliOperator	必填	用于期望值计算的泡利算符
shots	int	1000	采样次数
noise_model	QCloudNoiseModel	QCloudNoiseModel()	模拟的噪声模型
options	QCloudOptions	必填	执行配置（替代重载）

返回值： 期望值，以浮点数表示。

chip_info

python

chip_info() -> ChipInfo

检索此后端的芯片配置和拓扑信息。

返回值： 包含芯片属性的 ChipInfo 对象。

chip_backend

python

chip_backend(qubits: list[int] = []) -> ChipBackend

检索此芯片的后端配置，可选择按量子比特子集进行过滤。

参数	类型	默认值	描述
qubits	list[int]	[]	可选的量子比特索引列表，用于过滤后端配置

返回值： 包含芯片后端配置的 ChipBackend 对象。请从 pyqpanda3.transpilation 导入。

name

python

name() -> str

检索后端的名称。

返回值： 后端名称字符串。

示例

python

from pyqpanda3.qcloud import QCloudService, QCloudNoiseModel, QCloudOptions
from pyqpanda3.core import QCircuit, H, CNOT, measure

service = QCloudService(api_key="your_api_key")
backend = service.backend("origin_simulation")

# Create and run a simple circuit
circuit = QCircuit(2)
circuit << H(0) << CNOT(0, 1)
prog = QProg()
prog << circuit << measure([0, 1], [0, 1])

# Run with default settings
job = backend.run(prog, shots=1000)

# Run with custom options
options = QCloudOptions()
options.set_mapping(True)
options.set_optimization(True)
job = backend.run(prog, shots=1000, options=options)

# Run with noise model
noise = QCloudNoiseModel()
job = backend.run(prog, shots=1000, model=noise)

# Compute expectation value
from pyqpanda3.hamiltonian import Hamiltonian
result = backend.expval_hamiltonian(prog, hamiltonian, shots=2000)
print(f"Expectation value: {result}")

QCloudOptions

QCloudOptions 用于配置云量子任务的执行选项，包括映射、优化、修正和自定义参数。

签名

python

QCloudOptions()

方法

设置方法

方法	签名	描述
set_amend	`set_amend(is_amend: bool) -> None`	启用或禁用修正
set_mapping	`set_mapping(is_mapping: bool) -> None`	启用或禁用量子比特映射
set_optimization	`set_optimization(is_optimization: bool) -> None`	启用或禁用线路优化
set_point_label	`set_point_label(label: int) -> None`	设置真实芯片任务的点标签
set_specified_block	`set_specified_block(block) -> None`	设置真实芯片任务的指定块
set_is_prob_counts	`set_is_prob_counts(is_prob_counts: bool) -> None`	设置是否返回概率计数
set_custom_option	`set_custom_option(key: str, value) -> None`	设置自定义选项（int、double、string 或 bool）

获取方法

方法	签名	描述
is_amend	`is_amend() -> bool`	检查是否启用了修正
is_mapping	`is_mapping() -> bool`	检查是否启用了映射
is_optimization	`is_optimization() -> bool`	检查是否启用了优化
point_label	`point_label() -> int`	获取点标签值
is_prob_counts	`is_prob_counts() -> bool`	获取是否启用了概率计数
specified_block	`specified_block() -> list`	获取指定块的值

自定义选项

方法	签名	描述
get_custom_option	`get_custom_option(key: str) -> int/float/str/bool`	按键检索自定义选项（类型取决于存储的值）
has_custom_option	`has_custom_option(key: str) -> bool`	检查是否存在某个自定义选项
get_custom_options	`get_custom_options() -> dict`	以字典形式检索所有自定义选项

工具方法

方法	签名	描述
print	`print() -> None`	将当前选项设置打印到标准输出

示例

python

from pyqpanda3.qcloud import QCloudOptions

options = QCloudOptions()
options.set_amend(True)
options.set_mapping(True)
options.set_optimization(True)
options.set_point_label(0)
options.set_custom_option("custom_key", 42)

print("Amend:", options.is_amend())
print("Has custom:", options.has_custom_option("custom_key"))
print("Custom value:", options.get_custom_option("custom_key"))

options.print()

ChipInfo

ChipInfo 包含量子芯片的详细信息，包括量子比特属性、拓扑结构和门配置。

签名

python

ChipInfo()

注意：ChipInfo 对象通常通过 QCloudBackend.chip_info() 获取，而非直接构造。

方法

方法	签名	描述
qubits_num	`qubits_num() -> int`	芯片上的量子比特数
chip_id	`chip_id() -> str`	芯片标识符字符串
available_qubits	`available_qubits() -> list[int]`	可用量子比特的索引
high_frequency_qubits	`high_frequency_qubits() -> list[int]`	高频量子比特的索引
single_qubit_info	`single_qubit_info() -> list[SingleQubitInfo]`	每个量子比特的属性信息
double_qubits_info	`double_qubits_info() -> list[DoubleQubitsInfo]`	量子比特对的门信息
get_basic_gates	`get_basic_gates() -> list`	芯片支持的基本门列表
get_compensate_angle_map	`get_compensate_angle_map() -> dict`	用于校准的补偿角度映射
get_single_gate_timing	`get_single_gate_timing() -> int`	单量子比特门时序
get_double_gate_timing	`get_double_gate_timing() -> int`	双量子比特门时序
get_chip_topology	`get_chip_topology(qubits: list[int] = []) -> list`	芯片拓扑边，可选择按量子比特过滤
get_chip_backend	`get_chip_backend(qubits: list[int] = []) -> ChipBackend`	后端配置，可选择按量子比特过滤

示例

python

backend = service.backend("origin_quantum_chip")
info = backend.chip_info()

print(f"Chip: {info.chip_id()}")
print(f"Qubits: {info.qubits_num()}")
print(f"Available qubits: {info.available_qubits()}")

for qinfo in info.single_qubit_info():
    print(f"  Qubit {qinfo.get_qubit_id()}: T1={qinfo.get_t1()}, T2={qinfo.get_t2()}, "
          f"fidelity={qinfo.get_single_gate_fidelity()}")

SingleQubitInfo

量子芯片上单个量子比特的属性。

方法

方法	签名	描述
get_qubit_id	`get_qubit_id() -> str`	量子比特标识符
get_single_gate_fidelity	`get_single_gate_fidelity() -> float`	单量子比特门保真度
get_readout_fidelity	`get_readout_fidelity() -> float`	读出测量保真度
get_frequency	`get_frequency() -> float`	量子比特频率
get_t1	`get_t1() -> float`	T1 弛豫时间
get_t2	`get_t2() -> float`	T2 相干时间

DoubleQubitsInfo

用于双量子比特门操作的量子比特对属性。

签名

python

DoubleQubitsInfo(qubit1: int, qubit2: int, fidelity: float)

方法

方法	签名	描述
get_qubits	`get_qubits() -> list[int]`	量子比特对的索引
get_fidelity	`get_fidelity() -> float`	此量子比特对的双量子比特门保真度

ChipBackend

量子芯片的底层后端配置，包括拓扑结构、门信息和时序参数。

注意： ChipBackend 从 pyqpanda3.transpilation 导出，而非 pyqpanda3.qcloud。请使用 from pyqpanda3.transpilation import ChipBackend 导入。

签名

python

ChipBackend()
ChipBackend(chip_topology_edges: list[list[int]], basic_gates: list[str],
            compensate_angle_map: dict, echo_gate_timing: int,
            barrier_gate_timing: int, single_gate_timing: int,
            double_gate_timing: int, patterns: dict)

属性

属性	类型	描述
chip_topology_edges	list[list[int]]	芯片的拓扑边
basic_gates	list[str]	支持的基本门名称列表
compensate_angle_map	dict	从量子比特对到补偿角度的映射
echo_gate_timing	int	回波门的时序
barrier_gate_timing	int	屏障门的时序
single_gate_timing	int	单量子比特门的时序
double_gate_timing	int	双量子比特门的时序
patterns	dict	CZ 门模式

另见

QCloudJob -- 提交后的任务管理
QCloudResult -- 检索任务结果
QCloudNoiseModel -- 噪声模型配置
枚举 -- JobStatus、DataFormat 和其他枚举

QCloudService ​

签名 ​

参数 ​

方法 ​

setup_logging ​

backends ​

backend ​

示例 ​

QCloudBackend ​

签名 ​

参数 ​

方法 ​

run ​

使用噪声模型运行 ​

在指定量子比特上运行 ​

使用 QCloudOptions 运行 ​

运行多个程序 ​

用于振幅计算运行 ​

run_instruction ​

run_quantum_state_tomography ​

expval_hamiltonian ​

expval_pauli_operator ​

chip_info ​

chip_backend ​

name ​

示例 ​

QCloudOptions ​

签名 ​

方法 ​

设置方法 ​

获取方法 ​

自定义选项 ​

工具方法 ​

示例 ​

ChipInfo ​

签名 ​

方法 ​

示例 ​

SingleQubitInfo ​

方法 ​

DoubleQubitsInfo ​

签名 ​

方法 ​

ChipBackend ​

签名 ​

属性 ​

另见 ​

QCloudService

签名

参数

方法

setup_logging

backends

backend

示例

QCloudBackend

签名

参数

方法

run

使用噪声模型运行

在指定量子比特上运行

使用 QCloudOptions 运行

运行多个程序

用于振幅计算运行

run_instruction

run_quantum_state_tomography

expval_hamiltonian

expval_pauli_operator

chip_info

chip_backend

name

示例

QCloudOptions

签名

方法

设置方法

获取方法

自定义选项

工具方法

示例

ChipInfo

签名

方法

示例

SingleQubitInfo

方法

DoubleQubitsInfo

签名

方法

ChipBackend

签名

属性

另见