量子计算设计工具的基础：数组、决策图、张量网络与ZX演算

量子计算机有望高效解决经典计算机永远无法解决的重要问题。然而，为了利用这些前景，需要开发完全自动化的量子软件栈。这涉及从量子电路经典模拟、到面向特定设备的编译、再到待执行电路及所得结果的验证等众多复杂任务。所有这些任务都高度非平凡，并需要高效的数据结构来应对固有的复杂性。从相当直接的数组，到受设计自动化社区启发的决策图，再到张量网络和ZX演算，人们已提出了各种互补的方法。本工作窥探当今工具的“引擎盖之下”，并展示这些手段如何被运用于其中，例如用于量子电路的模拟、编译与验证。