Simulatoare cuantice gratuite
Rulează circuite cuantice pe simulatoare puternice — local pe mașina ta sau în cloud. Toate opțiunile de mai jos sunt complet gratuite.
Qiskit Aer
GratuitLocalPână la 30+ qubițiSimulatorul de circuite cuantice de înaltă performanță al IBM. Aer include mai multe metode de simulare: vector de stare, stabilizator, matrice de densitate, MPS și stabilizator extins. Accelerare GPU disponibilă prin AerCuda.
pip install qiskit-aer # CPU
pip install qiskit-aer-gpu # GPU (CUDA)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}IBM Quantum (simulatoare cloud)
GratuitCloudPână la 5000 qubițiPlatforma IBM Quantum oferă gratuit simulatoare găzduite în cloud. Simulatorul ibmq_qasm_simulator poate simula până la 32 de qubiți, în timp ce simulatorul Statevector gestionează circuite mari. Înregistrează-te pentru un cont IBM Quantum gratuit.
pip install qiskit
pip install qiskit-ibm-runtimefrom 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()Google Cirq (simulator)
GratuitLocalVector de stareSimulatorul integrat al Cirq oferă simulare exactă a vectorului de stare și a matricei de densitate local. cirq.Simulator și cirq.DensityMatrixSimulator sunt simple de utilizat, iar cirq.CliffordSimulator gestionează eficient circuitele stabilizatoare.
pip install cirqimport 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'))PennyLane (default.qubit)
GratuitLocalJAX/PyTorchDiferențiabildefault.qubit de la PennyLane este un simulator pur NumPy, ideal pentru cercetarea în ML cuantic. Folosește lightning.qubit pentru accelerare C++ sau lightning.gpu pentru accelerare GPU NVIDIA. Toate sunt gratuite, locale și diferențiabile.
pip install pennylane # default.qubit
pip install pennylane-lightning # lightning.qubit (C++)
pip install pennylane-lightning-gpu # GPUimport 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]NVIDIA CUDA-Q
GratuitGPUCPUMulti-GPUPlatforma de calcul cuantic open source a NVIDIA. CUDA-Q oferă simulare accelerată de GPU care poate gestiona circuite de peste 30 de qubiți cu ordine de mărime mai rapid decât simulatoarele CPU. Rulează gratuit local pe orice GPU NVIDIA.
pip install cudaq # Requires CUDA-capable GPU
# Or use Docker: nvcr.io/nvidia/nightly/cuda-quantumimport 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 }Amazon Braket (simulatoare cloud)
GratuitCloudSV1 / DM1 / TN1AWS Braket oferă trei simulatoare cloud gestionate: SV1 (vector de stare, până la 34 qubiți), DM1 (matrice de densitate, până la 17 qubiți) și TN1 (rețea tensorială, până la 50 qubiți). Simulatorul local este complet gratuit; simulatoarele cloud costă ~0,075 $/sarcină + calcul.
pip install amazon-braket-sdkfrom 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)Folosește HLQuantum pentru a viza orice simulator
În loc să înveți separat API-ul de simulator al fiecărui SDK, folosește HLQuantum pentru a scrie un singur circuit și a comuta între Qiskit Aer, Cirq, PennyLane, CUDA-Q și altele cu un singur parametru.
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