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Simulateurs quantiques gratuits

Exécutez des circuits quantiques sur des simulateurs puissants — localement sur votre machine ou dans le cloud. Toutes les options ci-dessous sont entièrement gratuites.

Tout gratuitLocal et cloudAccéléré par GPU (certains)

⬛

Qiskit Aer

GratuitLocalJusqu'à 30+ qubits

Le simulateur de circuits quantiques haute performance d'IBM. Aer inclut plusieurs méthodes de simulation : vecteur d'état, stabilisateur, matrice de densité, MPS et stabilisateur étendu. Accélération GPU disponible via AerCuda.

Qubits max

30+ (vecteur d'état)

Backend

CPU / GPU

Coût

Gratuit

Plateforme

Local

bash

pip install qiskit-aer        # CPU
pip install qiskit-aer-gpu    # GPU (CUDA)

python

from qiskit import QuantumCircuit
from qiskit_aer import AerSimulator

qc = QuantumCircuit(2, 2)
qc.h(0)
qc.cx(0, 1)
qc.measure([0, 1], [0, 1])

sim = AerSimulator()
job = sim.run(qc, shots=1000)
result = job.result()
print(result.get_counts())  # {'00': 501, '11': 499}

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☁️

IBM Quantum (simulateurs cloud)

GratuitCloudJusqu'à 5000 qubits

La plateforme IBM Quantum fournit gratuitement des simulateurs hébergés dans le cloud. Le simulateur ibmq_qasm_simulator peut simuler jusqu'à 32 qubits tandis que le simulateur Statevector gère les grands circuits. Inscrivez-vous à un compte IBM Quantum gratuit.

Qubits max

5000 (mode MPS)

Backend

IBM Cloud

Coût

Offre gratuite

Compte

Requis

bash

pip install qiskit
pip install qiskit-ibm-runtime

python

from qiskit_ibm_runtime import QiskitRuntimeService
from qiskit_ibm_runtime import SamplerV2 as Sampler

# Free IBM Quantum account needed
service = QiskitRuntimeService(channel="ibm_quantum")
backend = service.least_busy(simulator=True)

sampler = Sampler(mode=backend)
job = sampler.run([qc])
result = job.result()

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🔵

Google Cirq (simulateur)

GratuitLocalVecteur d'état

Le simulateur intégré de Cirq fournit une simulation exacte du vecteur d'état et de la matrice de densité en local. cirq.Simulator et cirq.DensityMatrixSimulator sont simples à utiliser, et cirq.CliffordSimulator gère efficacement les circuits stabilisateurs.

Qubits max

~25 (vecteur d'état)

Backend

CPU (NumPy)

Coût

Gratuit

Plateforme

Local

bash

pip install cirq

python

import cirq

q0, q1 = cirq.LineQubit.range(2)
circuit = cirq.Circuit(
    cirq.H(q0),
    cirq.CNOT(q0, q1),
    cirq.measure(q0, q1, key='result')
)

sim = cirq.Simulator()
result = sim.run(circuit, repetitions=1000)
print(result.histogram(key='result'))

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🪙

PennyLane (default.qubit)

GratuitLocalJAX/PyTorchDifférentiable

Le default.qubit de PennyLane est un simulateur purement NumPy idéal pour la recherche en ML quantique. Utilisez lightning.qubit pour une accélération C++ ou lightning.gpu pour une accélération GPU NVIDIA. Tous sont gratuits, locaux et différentiables.

Qubits max

20+ (default.qubit)

Backend

NumPy / C++ / GPU

Coût

Gratuit

Plateforme

Local

bash

pip install pennylane              # default.qubit
pip install pennylane-lightning     # lightning.qubit (C++)
pip install pennylane-lightning-gpu  # GPU

python

import pennylane as qml
import numpy as np

dev = qml.device("default.qubit", wires=2)
# For GPU: qml.device("lightning.gpu", wires=2)

@qml.qnode(dev)
def bell_state():
    qml.Hadamard(wires=0)
    qml.CNOT(wires=[0, 1])
    return qml.probs(wires=[0, 1])

print(bell_state())  # [0.5, 0., 0., 0.5]

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🟢

NVIDIA CUDA-Q

GratuitGPUCPUMulti-GPU

La plateforme d'informatique quantique open source de NVIDIA. CUDA-Q fournit une simulation accélérée par GPU capable de traiter des circuits de plus de 30 qubits, des ordres de grandeur plus vite que les simulateurs CPU. S'exécute gratuitement en local sur n'importe quel GPU NVIDIA.

Qubits max

34+ (GPU unique)

Backend

GPU NVIDIA

Coût

Gratuit (open source)

Accélération

100-10000× vs CPU

bash

pip install cudaq  # Requires CUDA-capable GPU
# Or use Docker: nvcr.io/nvidia/nightly/cuda-quantum

python

import cudaq

@cudaq.kernel
def bell_state():
    qvec = cudaq.qvector(2)
    h(qvec[0])
    cx(qvec[0], qvec[1])
    mz(qvec)

counts = cudaq.sample(bell_state, shots_count=1000)
print(counts)  # { 00:507 11:493 }

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🟠

Amazon Braket (simulateurs cloud)

GratuitCloudSV1 / DM1 / TN1

AWS Braket propose trois simulateurs cloud gérés : SV1 (vecteur d'état, jusqu'à 34 qubits), DM1 (matrice de densité, jusqu'à 17 qubits) et TN1 (réseau tensoriel, jusqu'à 50 qubits). Le simulateur local est entièrement gratuit ; les simulateurs cloud coûtent environ 0,075 $/tâche + calcul.

Qubits max SV1

Qubits max TN1

Sim locale

Gratuit (illimité)

Sim cloud

~0,075 $/tâche

bash

pip install amazon-braket-sdk

python

from braket.circuits import Circuit
from braket.devices import LocalSimulator

# Completely free local simulator
device = LocalSimulator()

circuit = Circuit().h(0).cnot(0, 1)
task = device.run(circuit, shots=1000)
result = task.result()
print(result.measurement_counts)

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💡

Utilisez HLQuantum pour cibler n'importe quel simulateur

Au lieu d'apprendre séparément l'API de simulateur de chaque SDK, utilisez HLQuantum pour écrire un seul circuit et passer de Qiskit Aer à Cirq, PennyLane, CUDA-Q et plus avec un seul paramètre.

python

hlq.run(qc, backend="qiskit") # Qiskit Aer hlq.run(qc, backend="cirq") # Cirq simulator hlq.run(qc, backend="cudaq") # NVIDIA GPU sim hlq.run(qc, backend="pennylane") # Lightning.qubit

Guide HLQuantum