quantum

高级Rust量子计算机模拟器。

动机

Quantum是一个量子计算机模拟器，以下是设计目标：

1. 实用性：我们可以模拟一个5量子比特寄存器，足以运行有趣算法。

2. 效率：我们从头开始使用原语实现所有重要操作。

3. 教育价值：文档是对如何在Rust中实现量子计算机的散文描述。

4. 正确性：完全使用安全Rust编写，具有明确定义的状态。

阅读此理论的良好起点是维基百科文章，您可以遵循我们的门、基、常见操作和量子寄存器的实现文档。

使用方法

# Cargo.toml

[dependencies]
quantum2 = "0.1.3"

// main.rs

use computer::QuantumComputer;
use algorithms::deutsch;
use gates;

fn main() {
	// Let's do something simple of a 3-qubit system.
	let mut c1 = QuantumComputer::new(3);
	c1.initialize(5);
	c1.apply(gates::identity(3));
	c1.collapse();
	assert_eq!(5, c1.value());

	// Now let's perform a coin flip using the Hadamard transform.
	let mut c2 = QuantumComputer::new(1);
	c2.initialize(0);
	c2.apply(gates::hadamard(1));
	c2.collapse();
	let result = if 1 == c2.value() { "heads" } else { "tails" };
	println!("coin flip: {}", result);

	// Finally let's determine whether f: {0, 1} -> {0, 1} is constant
	// or balanced using Deutsch's algorithm.
	// (see http://physics.stackexchange.com/q/3400)
	let mut c3 = QuantumComputer::new(2);
	c3.initialize(1);
	c3.apply(gates::hadamard(2));
	c3.apply(deutsch::deutsch_gate(f));
	c3.apply(gates::hadamard(2));
	c3.collapse();
	let result = if 1 == c3.value() { "constant" } else { "balanced" };
	println!("f is: {}", result);
}

门

我们提供以下量子门

• 单位
• Hadamard
• Pauli-X
• Pauli-Y
• Pauli-Z
• 相移
• 交换
• 交换平方根
• 控制非
• 通用控制-U
• 控制-X
• 控制-Y
• 控制-Z
• 托夫利
• 弗雷德金
• 量子傅里叶变换

贡献

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• 分支 开发 分支
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