SimulaQron——用于开发量子互联网软件的模拟器

我们介绍一种以支撑软件开发为特定目标的量子互联网模拟器。量子互联网由本地量子处理器组成，这些处理器通过能够实现不同处理器间量子比特传输的量子通信信道互连。虽然存在许多针对本地量子处理器的模拟器，但目前还没有专为软件开发定制的量子互联网模拟器。量子互联网协议要求在网络节点间交换经典信息与量子信息，此外还要在本地量子处理器上执行门操作与测量。这要求量子互联网软件将经典通信编程实践与新颖的量子实践相整合。SimulaQron 的构建旨在支持应用开发并探索量子互联网的软件工程实践。SimulaQron 可运行在一台或多台经典计算机上以模拟本地量子处理器，这些处理器在后台被透明连接，从而实现远程处理器间的量子比特传输或纠缠生成。应用软件可访问被模拟的本地量子处理器以执行本地量子指令与测量，也可将量子比特传输至网络中的远程节点。SimulaQron 采用模块化设计，基于任何能够与 Python 集成的现有量子计算机模拟进行分布式模拟。我们提供了 Python 与 C 的编程库以方便应用开发。