QuBranch

概述

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• QuBranch 是一款量子计算编程 IDE 软件，包括编辑、调试、量子模拟执行等功能，为量子计算编程提供一站式集成开发环境。

• QuBranch 基于 VS Code 源码开发，支持 mac、windows、linux 等多种平台。

• QuBranch 结合量子编程框架 QuTrunk，可使用本机进行量子计算模拟或配置使用远程计算资源。在默认不做配置的情况下，编写的量子程序调用的是本地计算机资源。

• QuBranch 内置 QuComposer 功能，进行拖拽式可视化量子编程。QuComposer 是 QuBranch 的可视化功能模块，可以同时支持图形编辑、代码编辑两种方式绘制量子电路功能，实现量子电路图与代码双侧联动。

QuBranch 环境搭建与安装

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1.环境搭建

QuBranch 所需的 node 版本为 14.8.3

QuBranch 基于 VS Code 源码开发，环境搭建可参照 VSCode 的环境搭建

2.下载与安装

QuBranch 安装前提是本地已安装好 Python 环境安装，当前软件包按 python3.10 环境开发，下载地址python3.10 官网下载，Windows 系统的下载如下：

• 下载地址：QuBranch 下载

• 下载完成后，双击 QuBranchSetup.exe，根据界面提示执行各步骤就可以完成安装。

• QuTrunk 下载及安装详情见：QuTrunk 下载及安装

注：安装的时候不要安装在 c 盘，否则可能会出现权限问题

QuBranch 日常开发及编译命令

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• yarn watch 打开 QuBranch 桌面版的热更新、执行./scripts/code.bat（linux 上是./scripts/code.sh）启动项目。
• yarn compile打包项目（在使用 gulp 打包 QuBranch 可执行文件时，必须先打包项目）。
• yarn gulp --tasks 查看 gulp 的任务（使用**-setup 打包 window 安装包时候，需要在打包完的文件夹下创建一个 tools 文件夹，文件夹中创建一个 index.txt 的空文件）。

编程示例

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1.可视化量子编程

1.1 构建一个简单的贝尔态量子线路：

首先拖动 H 门作用于第一个量子位；其次拖动 CNOT 门作用于第一个和第二个量子位，选择测量符号得到如图所示结果。

1.2 结果如下：

如下图中，拖动量子门操作后，右侧代码区域自动生成相应代码；下方概率统计区域自动显示量子态对应概率。

2.QuTrunk 量子编程

2.1 量子计算 Demo 程序编写及运行

从开始界面，选择新建 python 文件，并保存为 demo.py,下面的代码为 bell_pair 算法例子：

from qutrunk.circuit import QCircuit
from qutrunk.circuit.gates import H, CNOT, Measure

qc = QCircuit()
qr = qc.allocate(2) # allocate

H * qr[0] # apply gate
CNOT * (qr[0], qr[1])
Measure * qr[0]
Measure * qr[1]

res = qc.run(shots=1024) # run circuit
print(res.get_counts()) # print result

qc.draw() #print quantum circuit

2.2 上面程序运行结果如下：

程序结果说明如下：

• "[{"00": 509}, {"11": 515}]": 为量子线路运行统计结果，因为指明了线路运行 1024 次， 所以输出的结果为：出现“00”的次数为 509；出现“11”的次数为 515。

• 下面的是输出的量子线路图，q[0] 和 q[1]是两个量子比特分别作用 H 门，CX 门然后分别实施测量。

文档教程

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详见启科量子开发者官方文档：QuBranch 安装及使用教程

如何参与开发

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1. 阅读源代码，了解我们当前的开发方向
2. 找到自己感兴趣的功能或模块
3. 进行开发，开发完成后自测功能是否正确
4. Fork 代码库，将修复代码提交到 fork 的代码库
5. 发起 pull request
6. 更多详情请参见链接

许可证

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QuBranch 是自由和开源的，在 MIT 许可证版本下发布。