Qsimulation：一个量子计算模拟器工具

（华东师范大学计算机科学与软件工程学院，上海 200062）邓曦，邓玉欣
摘要：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
1 引言
20世纪80年代，理查德·费曼（R.Feyn-man）^［1］指出使用经典计算机难以有效模拟量子系统的演化，并首次提出了量子计算机的概念，说明使用量子计算机能够对量子系统的演化进行有效模拟，量子计算领域开始走入人们的视野。很快，Benioff^［2］和Deutsch^［3］就分别提出了量子图灵机和通用量子图灵机的模型，并用量子系统模拟了经典可逆图灵机，证明量子计算的能力不会比经典计算差。1993年，Bernstein等人^［4,5］进 一 步 给 出 了能在多项式时间内模拟任何量子图灵机的通用量子图灵机，奠定了量子复杂性的基础。
随着几个有效的量子算法被提出并解决了棘手的经典问题之后，量子计算进入快速发展阶段。Shor^［６］的质因数分解算法可以在多项式时间内解决大数因子分解问题，与当前最好的经典算法相比具有指数加速性，动摇了如今普遍应用的 RSA公钥密码体系；Grover^［７］的搜索算法展示了其对应的经典实现算法的二次加速；相比于经典算法，Harrow，Hassidim和 Lloyd^［８］提出的线性方程组求解算法（HHL 算法）在特定情况下具有指数加速效应。
（来源：知网）
链接：
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