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开源 · MindSpore 生态

端到端可微分的量子电路

基于 Python 的参数化量子电路框架,可运行于 CPU、GPU 与昇腾,通过 MindSpore 实现自动微分。

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MindSpore Quantum V0.12 发布

MindSpore Quantum 是 MindSpore 生态中的开源量子框架。用 Python 编写参数化量子电路,通过 MindSpore 的自动微分引擎训练,并在 CPU、GPU 或昇腾上运行。内置 VQE、QAOA、Grover 与量子相位估计,以及全振幅和密度矩阵模拟器。

文档
框架架构
  1. 02

    量子神经网络

    编码器

    拟设

    QRam

  2. 03

    编译器

    量子电路编译

    量子比特映射

  3. 04

    领域专用语言

    量子门

    量子电路

    量子算符

  4. 05

    模拟器

    全振幅模拟器

    密度矩阵模拟器

    量子化学模拟器

核心能力

用户友好、高性能、AI 兼容

MindSpore Quantum 面向 NISQ 时代构建。四大支柱将量子程序从一行 Python 表达式带到真实量子芯片:类型化的电路 DSL、通过 MindSpore 端到端可微分的电路、三套一等公民的模拟器后端,以及开箱即用的算法库。

  1. 01

    Python 原生电路 DSL

    量子门、量子电路、参数解析器与哈密顿量皆以类型化 Python 原语呈现。任意门支持任意控制位,电路可链式组合,并可导出 OpenQASM。

    • 量子门
    • 量子电路
    • 参数解析器
    • 可观测量
  2. 02

    端到端可微分

    参数化量子电路通过 MindSpore 自动微分引擎求导,采用伴随方法实现高效梯度计算。VQE、QAOA 与 QNN 可直接接入任意 MindSpore 优化器,QAOA 任务较同类框架快一个数量级以上。

    • VQE
    • QAOA
    • QNN
    • 伴随梯度
    • 拟设库
  3. 03

    三种后端,统一模型

    全振幅与密度矩阵模拟器针对各架构优化:x86 上使用 SIMD 与 OpenMP,NVIDIA 上使用 CUDA,昇腾上使用 NEON。单精度与双精度可在运行时切换,无需重新编译。

    • x86 (AVX)
    • GPU (CUDA)
    • 昇腾 (NEON)
    • 噪声信道
  4. 04

    算法开箱即用

    VQE、QAOA、Grover、Shor、HHL 与量子相位估计均提供一行式 API。专为 VQE 设计的量子化学模拟器已在 MindQuantum 中开源集成,可直接用于 LiH、H₂O 等分子的求解。

    • Grover
    • Shor
    • HHL
    • QPE
    • VQE 化学模拟器
研究

超过 100 篇同行评审论文,覆盖 30 余所院校——包括北京大学、清华大学与上海交通大学。

开始学习

  1. 01

    量子基础

    零基础入门:量子信息与计算的数学基础、基本假设与术语,先学透再写代码。

  2. 02

    安装与环境搭建

    在 Linux、macOS、Windows 或昇腾上安装 MindSpore Quantum,并快速搭建本地编译与调试环境。

  3. 03

    算法案例精讲

    VQE、QAOA、Grover 与量子相位估计的可运行案例——快速进入研究工作的起点。

  4. 04

    视频课程

    仅中文

    涵盖量子计算入门、MindSpore Quantum 编程、案例分析与实战应用的录播课程。

使用 MindSpore Quantum 开启量子编程