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计算机工程与科学 2019年第5期41卷 843-850页

作者：邓曦邓玉欣华东师范大学计算机科学与软件工程学院上海200062

介绍一个可在经典计算机上模拟量子计算的工具Qsimulation。该工具由4个主要部分组成:一个命令式的量子编程语言,一个量子计算解释器,一个用于模拟量子程序执行的图形用户界面以及错误处理模块,它能帮助教师和新手设计并测试简单的量子... 详细信息

介绍一个可在经典计算机上模拟量子计算的工具Qsimulation。该工具由4个主要部分组成:一个命令式的量子编程语言,一个量子计算解释器,一个用于模拟量子程序执行的图形用户界面以及错误处理模块,它能帮助教师和新手设计并测试简单的量子电路和量子程序。

关键词：量子计算量子计算模拟器量子电路

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Qsimulation：一个量子计算模拟器工具

Qsimulation：一个量子计算模拟器工具

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作者：邓曦华东师范大学

学位级别：硕士

量子计算是一种基于量子比特的计算技术。相比经典计算,量子计算在解质因数分解等复杂问题上具有明显的优势。因此,学习和研究量子计算是很有必要的。但是,量子计算既需要计算机科学的背景知识,又需要量子力学的背景知识。初学者在学习... 详细信息

量子计算是一种基于量子比特的计算技术。相比经典计算,量子计算在解质因数分解等复杂问题上具有明显的优势。因此,学习和研究量子计算是很有必要的。但是,量子计算既需要计算机科学的背景知识,又需要量子力学的背景知识。初学者在学习量子计算时,理解其基本概念及相关算法并不容易。同时由于量子计算的知识过于理论及抽象,老师在讲授其具体内容时,如果拥有一个可视化的模拟工具用于辅助教学,那对于学生理解掌握相关知识是非常有用的。然而,现在可用的工具要么过于复杂,要么过于简单。因此,我们设计并开发了Qsimulation量子计算模拟器工具——一个用于在经典计算机上模拟量子计算的工具。Qsimulation量子计算模拟器工具主要由四个模块组成:量子编程语言SQSL语言模块、解释器模块、图形用户界面模块以及错误处理模块。Qsimulation量子计算模拟器工具是个具有良好的交互体验、操作简单并且功能齐全的量子计算模拟器工具。Qsimulation量子计算模拟器工具可以让教师和初学者设计和测试简单的量子线路和量子程序。

关键词：量子计算量子计算模拟器量子线路量子编程

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量子计算模拟及优化方法综述

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计算机工程 2022年第1期48卷 1-11页

作者：喻志超李扬中刘磊冯圣中国家超级计算深圳中心(深圳云计算中心) 广东深圳518055 中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190

在处理某些大规模并行问题时,量子计算因量子位独特的叠加态和纠缠态特性,相比经典计算机在并行处理方面具有更明显的优势。现阶段,物理量子比特计算机受限于可扩展性、相干时间和量子门操作精度,在经典计算机上开展量子计算模拟成为研... 详细信息

在处理某些大规模并行问题时,量子计算因量子位独特的叠加态和纠缠态特性,相比经典计算机在并行处理方面具有更明显的优势。现阶段,物理量子比特计算机受限于可扩展性、相干时间和量子门操作精度,在经典计算机上开展量子计算模拟成为研究量子优越性和量子算法的有效途径。然而,随着量子比特数的增加,模拟所需的计算机资源呈指数增长。因此,研究大规模量子计算模拟在保证计算准确度、精度及效率的情况下减少模拟所需资源具有重要意义。从量子比特、量子门、量子线路、量子操作系统等方面展开,阐述量子计算的基本原理和背景知识。同时总结基于经典计算机的量子计算模拟基本方法,分析不同方法的设计思路和优缺点,列举目前常见的量子计算模拟器。在此基础上,针对量子计算模拟的通信开销问题,从节点拆分和通信优化2个方面出发,讨论基于超级计算机集群的量子计算模拟优化方法。

关键词：量子计算量子线路概率幅模拟量子计算模拟器超级计算机

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用变分量子本征求解器研究量子拉比模型的基态问题

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物理与工程 2023年第5期33卷 59-66页

作者：郝明星高一波北京工业大学理学部物理与光电工程系北京100124

在用变分法求解量子系统基态问题的研究中,采用变分量子算法求解基态的研究受到广泛的关注,作为一种量子与经典混合算法的变分量子求解器在其中发挥了重要作用。本文在开源的量子计算模拟器上运行变分量子本征求解器对量子拉比模型在超... 详细信息

在用变分法求解量子系统基态问题的研究中,采用变分量子算法求解基态的研究受到广泛的关注,作为一种量子与经典混合算法的变分量子求解器在其中发挥了重要作用。本文在开源的量子计算模拟器上运行变分量子本征求解器对量子拉比模型在超强耦合区的基态进行了讨论。在3量子比特空间中,我们采用标准二进制编码方式将量子拉比模型中的算符和量子态进行编码,并且在哈密顿量变分拟设构造的量子电路上计算得到哈密顿量最小平均值(基态能量)。最后,通过将变分量子本征求解器的计算结果与经典数值模拟方法得到的精确值进行对比,我们讨论了变分量子本征求解器的计算精度与量子电路的消耗资源(量子比特数目)以及耦合强度之间的依赖关系。

关键词：量子拉比模型变分量子本征求解器量子计算模拟器

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