Simuladores cuánticos

Los simuladores cuánticos son programas de software que se ejecutan en equipos clásicos y actúan como máquina de destino para los programas de Q#. Permiten ejecutar y probar programas cuánticos en un entorno que predice cómo reaccionarán los cúbits a las distintas operaciones.

El simulador cuántico es responsable de proporcionar las implementaciones de las operaciones cuánticas de un algoritmo. Esto incluye operaciones primitivas como H, CNOT y Measure, así como el seguimiento y la administración de cúbits. El kit de desarrollo de Quantum incluye distintas clases de simuladores cuánticos que representan diferentes maneras de simular el mismo algoritmo cuántico.

Cada tipo de simulador cuántico puede ofrecer distintas implementaciones de estas operaciones primitivas. Por ejemplo, para ejecutar el algoritmo cuántico, el simulador de estado completo realiza una simulación completa del vector de estado cuántico, mientras que el simulador de seguimiento de equipos cuánticos no tiene en cuenta el estado cuántico real. En su lugar, hace un seguimiento del uso de puertas, cúbits y otros recursos para el algoritmo.

Clases de máquinas cuánticas

En el futuro, el QDK definirá más clases de máquinas cuánticas para admitir otros tipos de simulación y la ejecución en hardware cuántico. Permitir que el algoritmo permanezca constante mientras varía la implementación de la máquina subyacente permite facilitar la prueba y depuración de un algoritmo en la simulación y, después, ejecutarlo en hardware real con la confianza de que el algoritmo no haya cambiado.

Simulador Clase Espacio de nombres Descripción
Simulador de estado completo QuantumSimulator Microsoft.Quantum.Simulation.Simulators Ejecuta y depura algoritmos cuánticos, y está limitado a 30 cúbits aproximadamente.
Estimador de recursos sencillo ResourcesEstimator Microsoft.Quantum.Simulation.Simulators Realiza un análisis general de los recursos necesarios para ejecutar un algoritmo cuántico y admite miles de cúbits.
Simulador de seguimiento de equipos cuánticos QCTraceSimulator Microsoft.Quantum.Simulation.Simulators Realiza análisis avanzados del consumo de recursos de todo el grafo de llamada del algoritmo y admite miles de cúbits.
Simulador de Toffoli ToffoliSimulator Microsoft.Quantum.Simulation.Simulators Simula algoritmos cuánticos que se limitan a operaciones cuánticas X, CNOT y X de control múltiple, y admite millones de cúbits.
Simulador de ruido OpenSystemsSimulator Microsoft.Quantum.Experimental Simula algoritmos cuánticos bajo la presencia de ruido y también la representación del estabilizador (también conocida como simulación CHP) de los algoritmos cuánticos.

Pasos siguientes

Para más información sobre cómo invocar las máquinas de destino para los programas de Q# en entornos diferentes, consulte Maneras de ejecutar un programa de Q#.