Kuantum Simülatörlerine Genel Bakış QDK

Microsoft Quantum Development Kit (QDK), yerel makinenizde kuantum programları çalıştırmanıza olanak sağlayan bir dizi kuantum simülatörü içerir. Programlarınızı Azure Quantum hedeflerde çalıştırılacak şekilde göndermeden önce yinelemek için yerel simülatörleri kullanın.

üç QDK simülatöre sahiptir:

  • Seyrek simülatör
  • Nötr atom cihaz simülatörü
  • QIR (kuantum ara gösterimi) simülatörü

Seyrek simülatör

Seyrek simülatör, QDK içindeki varsayılan simülatördür. Bu simülatör, özellikle çok fazla süper konum durumu oluşturmayan programlar için hızlı ve verimli simülasyonlar için seyrek vektörler olarak kubit durumlarını temsil eder. Seyrek simülasyonlara gürültü modelleri de ekleyebilirsiniz. Çabuk simülasyonlar yapmak istediğinizde Q# veya OpenQASM programlarının veya bir programın farklı noktalarında kubit durum vektörlerini görüntülemek istediğinizde seyrek simülatörünü kullanın.

Seyrek simülatör hem Visual Studio Code (VS Code) için QDK uzantısında hem de QDK Python kitaplığında kullanılabilir. Seyrek simülatör uzantıdaki tek kullanılabilir simülatördür, bu nedenle VS Code'da QDK ve Q# programları çalıştırdığınızda OpenQASM derleyici bu simülatörü otomatik olarak çağırır.

Seyrek simülatör hakkında daha fazla bilgi için bkz. Seyrek simülatör.

Nötr atom cihaz simülatörü

Nötr atom cihazı simülatörü, programınız için öğesini QIR alır ve nötr atom kubit cihazlarına özgü bir yönergeler kümesine dönüştürür. Bu simülatörün gürültü modelleri yalnızca nötr atom cihazlarında bulunan kapı kümesine ve kubit kaybı ve cihaz bölgeleri arasındaki kubit hareketi gibi nötr atom teknolojisine özgü kirlilik için geçerlidir. Nötr atom kuantum bilgisayarında kuantum programları çalıştırmayı planlarken nötr atom cihaz simülatörünü kullanın.

Nötr atom cihaz simülatörü yalnızca QDK Python kitaplığında kullanılabilir ve tüm kuantum programlama çerçeveleriyle uyumludur. Simülatörü nasıl çağırdığınız, kullandığınız çerçeveye bağlıdır.

içinde QDKnötr atom cihaz simülasyonu hakkında daha fazla bilgi için bkz . Nötr atom cihazı simülatörüne genel bakış.

Simülatör QIR

Simülatör QIR programınız için öğesini QIR alır ve içindeki QIRyönergelere göre doğrudan bir simülasyon gerçekleştirir. hakkında QIRdaha fazla bilgi için bkz . Kuantum ara gösterimi.

QIR simülatörü yalnızca QDK Python kitaplığında kullanılabilir ve QIR dönüştürebileceğiniz tüm kuantum programlama çerçeveleriyle uyumludur. Simülatör giriş olarak doğrudan QIR aldığından, simülatörü çağırma yönteminiz desteklenen tüm çerçeveler için aynıdır.

Hangi simülatörü kullanmalıyım?

Kullanılabilir simülatörler ve bunların nasıl kullanılacağı, kullandığınız kuantum dili ve QDK'e bağlıdır.

VS Code uzantısındaki QDK simülasyonlar

Sparse simülatör, VS Code uzantısında mevcut tek simülatördür. Seyrek simülatörünü kullanmak için Q# veya OpenQASM dosyanızı VS Code'da çalıştırın.

QDK Python kitaplığındaki simülasyonlar

QDK Python geliştirme ortamı birden çok kuantum çerçevesini ve tüm QDK simülatörlerini destekler, ancak tüm simülatörler tüm çerçevelerle uyumlu değildir.

Aşağıdaki tabloda simülasyonları simülatöre ve kuantum çerçevesine göre çalıştırmak için Python API'leri listelenmektedir:

Simülatör Çerçeve Python API'si Gürültü modellerini destekler
Seyrek Q# qdk.qsharp.run Yes
Seyrek OpenQASM qdk.openqasm.run Yes
Seyrek Qiskit qdk.qiskit.QSharpBackend No
Nötr atom cihazı QIR qdk.simulation.NeutralAtomDevice Yes
Nötr atom cihazı Qiskit qdk.qiskit.NeutralAtomBackend Yes
QIR QIR qdk.simulation.run_qir Yes