Maestro：量子电路仿真的智能执行
量子物理
2025-12-05 v1 数学软件
软件工程
摘要
量子电路仿真对于开发和验证量子算法至关重要，尤其是当当前量子硬件在规模和质量方面受限时。然而，仿真方法和软件工具日益多样化，导致选择最合适后端的高门槛。我们引入 Maestro，一个用于量子电路仿真的统一接口，将多种仿真范式 - 状态向量、MPS、张量网络、稳定器、GPU 加速和 p-block 方法 - 集成到单一 API 下。Maestro包括预测运行模型，自动根据电路结构和可用硬件选择最佳仿真器，并应用特定于后端的优化，如多进程、GPU 执行和改进抽样。跨异构工作负载的基准测试显示，Maestro 在单电路和大批量设置中均优于单个仿真器，特别是在高性能计算环境中表现突出。Maestro 提供了一个可扩展、可维护的量子算法研究、混合量子-经典工作流程以及新兴分布式量子计算架构的可扩展平台。
引用
@article{arxiv.2512.04216,
title = {Maestro: Intelligent Execution for Quantum Circuit Simulation},
author = {Oriol Bertomeu and Hamzah Ghayas and Adrian Roman and Stephen DiAdamo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.04216},
year = {2025}
}