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量子编译器

简介

**量子编译器**将高级量子程序转换为硬件可执行的量子门序列。

编译流程

高级量子程序
优化与重写
门分解
映射到硬件拓扑
量子门调度
物理控制脉冲

主要功能

1. 门分解

将任意门分解为硬件原生门集:

\[ U \rightarrow G_{native} = \{R_z, R_x, \text{CX}\} \]

2. 拓扑映射

连通性约束

将逻辑电路映射到硬件拓扑图

3. 优化技术

  • 门取消 (Gate Cancellation)
  • 电路重排序 (Circuit Reordering)
  • 模板匹配 (Template Matching)

编译器工具

工具 开发者 特点
Qiskit Terra IBM 完整工具链
t ket⟩ CQC
BQSKit Berkeley 自动优化

代码示例

from qiskit import transpile

# 优化电路
optimized = transpile(
    circuit,
    backend=backend,
    optimization_level=3
)

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