量子电路的Schrödinger和Schrödinger-Feynman模拟器。

项目描述

qsim和qsimh

量子电路模拟器qsim和qsimh。这些模拟器用于[1]中的交叉熵基准测试。

[1] F. Arute等人，"使用可编程的超导处理器实现量子优越性"，Nature 574, 505, (2019)。

qsim

qsim是一个Schrödinger完整态矢量模拟器。它计算态矢量的所有2ⁿ个振幅，其中n是量子比特的数量。本质上，模拟器重复进行矩阵-向量乘法。一次矩阵-向量乘法对应于应用一个门。总运行时间与g2ⁿ成正比，其中g是2-量子比特门的数量。为了加快模拟器，我们使用了门融合[2] [3]，单精度算术，AVX/FMA指令用于向量化以及OpenMP进行多线程。

[2] M. Smelyanskiy, N. P. Sawaya, A. Aspuru-Guzik, "qHiPSTER: The Quantum High Performance Software Testing Environment", arXiv:1601.07195 (2016)。

[3] T. Häner, D. S. Steiger, "45-Qubit 0.5 Petabyte量子电路模拟", arXiv:1704.01127 (2017)。

qsimh

qsimh是一种混合Schrödinger-Feynman模拟器[4]。晶格被分为两部分，使用Schmidt分解来分解切割处的2-量子比特门。如果每个门的Schmidt秩为m，切割处的门数为k，则存在m^k条路径。为了模拟保真度为1的电路，需要模拟所有m^k条路径并求和结果。总运行时间与(2^n₁ + 2^n₂)m^k成正比，其中n₁和n₂是第一部分和第二部分的量子比特数。路径模拟相互独立，可以轻松并行化以在超级计算机或数据中心上运行。注意，只需对全部路径中的分数F求和即可运行保真度F < 1的模拟。

使用两级检查点方案来提高性能。例如，切割处有k个门。我们将这些门分为三部分：p+r+s=k，其中p是“前缀”门的数量，r是“根”门的数量，是“后缀”门的数量。第一次检查点是在应用所有直到并包括前缀门之后执行的，第二次检查点是在应用所有直到并包括根门之后执行的。对根和后缀门的所有路径进行完全求和。

如果p>0，则此类模拟给出F ≈ m^-p（对于所有具有相同Schmidt秩m的前缀门）。需要运行m^p个具有不同前缀路径的模拟并求和结果以获得F = 1。

[4] I. L. Markov, A. Fatima, S. V. Isakov, S. Boixo, "量子霸权看起来更近也更远"，arXiv:1807.10749 (2018)。

C++使用

该代码基本上设计为库。用户可以修改apps中的示例应用程序以满足自己的需求。示例应用程序的使用说明在文档中。

输入格式

电路输入格式在文档中描述。

注意：此格式已过时，不再积极维护。

示例电路

在circuits中提供了多个示例电路。

单元测试

C++库的单元测试使用Google test框架，位于tests。Python测试使用pytest，位于qsimcirq_tests。

要构建和运行所有测试，请运行

make run-tests

这将编译所有测试二进制文件为具有.x扩展名的文件，并按顺序运行每个测试。如果测试失败，则测试将提前停止。它还将运行qsimcirq Python接口的测试。要仅运行C++或Python测试，请分别运行make run-cxx-tests或make run-py-tests。

要从测试目录中删除生成的测试文件，请运行make clean。

Cirq使用

Cirq是一个用于模拟和调用噪声中等规模量子（NISQ）电路的框架。

要开始使用qsim模拟Google Cirq电路，请参阅教程。

有关qsim-Cirq API的更详细信息，请参阅文档。

免责声明

这不是一个官方支持的产品。

如何引用qsim

Qsim 自动上传到 Zenodo。点击此徽章以查看所有版本的引用格式。

以下是所有版本的等效 BibTex 格式引用。

@software{quantum_ai_team_and_collaborators_2020_4023103,
  author       = {Quantum AI team and collaborators},
  title        = {qsim},
  month        = Sep,
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qsimcirq-0.21.0-cp312-cp312-win_amd64.whl的哈希值

qsimcirq-0.21.0-cp312-cp312-win_amd64.whl的哈希值
算法	哈希摘要
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qsimcirq-0.21.0-cp312-cp312-manylinux_2_17_x86_64.manylinux2014_x86_64.whl的哈希值
算法	哈希摘要
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qsimcirq-0.21.0-cp312-cp312-macosx_10_9_x86_64.whl的哈希值

qsimcirq-0.21.0-cp312-cp312-macosx_10_9_x86_64.whl的哈希值
算法	哈希摘要
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qsimcirq-0.21.0-cp311-cp311-win_amd64.whl的哈希值

qsimcirq-0.21.0-cp311-cp311-win_amd64.whl的哈希值
算法	哈希摘要
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qsimcirq-0.21.0-cp311-cp311-manylinux_2_17_x86_64.manylinux2014_x86_64.whl的哈希值
算法	哈希摘要
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qsimcirq-0.21.0-cp311-cp311-macosx_10_9_x86_64.whl的哈希值

qsimcirq-0.21.0-cp311-cp311-macosx_10_9_x86_64.whl的哈希值
算法	哈希摘要
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qsimcirq-0.21.0-cp310-cp310-win_amd64.whl的哈希值

qsimcirq-0.21.0-cp310-cp310-win_amd64.whl的哈希值
算法	哈希摘要
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BLAKE2b-256	`e23993acab31e71454eafcab804993ffa58f624731fb81ff2e715ba49b14685b`

qsimcirq-0.21.0-cp310-cp310-manylinux_2_17_x86_64.manylinux2014_x86_64.whl的哈希值

qsimcirq-0.21.0-cp310-cp310-manylinux_2_17_x86_64.manylinux2014_x86_64.whl 的哈希值
算法	哈希摘要
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BLAKE2b-256	`e7cd09ba01467549d03adc82f00e95f7833ea5c0df3eb784f54627698977cd30`

哈希值 for qsimcirq-0.21.0-cp310-cp310-macosx_10_9_x86_64.whl

qsimcirq-0.21.0-cp310-cp310-macosx_10_9_x86_64.whl 的哈希值
算法	哈希摘要
SHA256	`7551576e7e9a2a5ed59d4a171b27aafef286f019d1863ebc18398f7f60132633`
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哈希值 for qsimcirq-0.21.0-cp39-cp39-win_amd64.whl

qsimcirq-0.21.0-cp39-cp39-win_amd64.whl 的哈希值
算法	哈希摘要
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哈希值 for qsimcirq-0.21.0-cp39-cp39-manylinux_2_17_x86_64.manylinux2014_x86_64.whl

qsimcirq-0.21.0-cp39-cp39-manylinux_2_17_x86_64.manylinux2014_x86_64.whl 的哈希值
算法	哈希摘要
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哈希值 for qsimcirq-0.21.0-cp39-cp39-macosx_10_9_x86_64.whl

qsimcirq-0.21.0-cp39-cp39-macosx_10_9_x86_64.whl 的哈希值
算法	哈希摘要
SHA256	`8e894673090cf17e46cd27561b2cce921a81b769f88a3d028c4834cede7d0ea8`
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BLAKE2b-256	`e576dc055df3a13846744632d875fb107d34dcd3ef2b59bc5dd6962f0090ea97`

哈希值 for qsimcirq-0.21.0-cp38-cp38-win_amd64.whl

qsimcirq-0.21.0-cp38-cp38-win_amd64.whl 的哈希值
算法	哈希摘要
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哈希值 for qsimcirq-0.21.0-cp38-cp38-manylinux_2_17_x86_64.manylinux2014_x86_64.whl

qsimcirq-0.21.0-cp38-cp38-manylinux_2_17_x86_64.manylinux2014_x86_64.whl 的哈希值
算法	哈希摘要
SHA256	`de72798003fa1b81ad93be04f5e03526c162770379dc6d8e5ef331a6b503ee72`
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哈希值 for qsimcirq-0.21.0-cp38-cp38-macosx_10_9_x86_64.whl

qsimcirq-0.21.0-cp38-cp38-macosx_10_9_x86_64.whl 的哈希值
算法	哈希摘要
SHA256	`26cb53d36a9c062500cab7b1f61e6de0b9493195ab36dbffc1a1400b6d0e9338`
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BLAKE2b-256	`e90d8683da74b2e2cfbb4e0469e58bc363dd2024d93173a6ae31967d4d02c294`

哈希值 for qsimcirq-0.21.0-cp37-cp37m-win_amd64.whl

qsimcirq-0.21.0-cp37-cp37m-win_amd64.whl 的哈希值
算法	哈希摘要
SHA256	`195afd8104577959f9a5835e9ce1fc3df0d3dc5cabc8a98e7b89c79c7823cf49`
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BLAKE2b-256	`32583b13d7f1a984611b8a3521d7ee272ad1db916e47a0f91418bfc663980aa1`

哈希值 for qsimcirq-0.21.0-cp37-cp37m-manylinux_2_17_x86_64.manylinux2014_x86_64.whl

qsimcirq-0.21.0-cp37-cp37m-manylinux_2_17_x86_64.manylinux2014_x86_64.whl 的哈希值
算法	哈希摘要
SHA256	`01c7a0486922600f7b715724df255796cd9742417ef04aa0141bf2e3df53cafe`
MD5	`e5b54ec34c5134827066bbb5662116e2`
BLAKE2b-256	`6c779072fb746935b71612deae9dc9d4d0890a5087648569884e2f5e59f5a9e9`

哈希值 for qsimcirq-0.21.0-cp37-cp37m-macosx_10_9_x86_64.whl

qsimcirq-0.21.0-cp37-cp37m-macosx_10_9_x86_64.whl 的哈希值
算法	哈希摘要
SHA256	`b2ea297a41b49c2ee20a4809e300b96d23ed4741b4e72939fce675034bb8c35a`
MD5	`e4395ba66117736254de869c80109762`
BLAKE2b-256	`933eb22cc92ba637146e1b932efd42b44516f6d919158a618344e45056a20482`

qsimcirq 0.21.0

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