产品概述
量子模拟器是量子计算领域不可或缺的关键工具，它为科研工作者和开发者提供了在经典计算机上模拟和分析量子系统行为的有效途径。这类工具不仅帮助我们深入理解量子算法和量子系统的特性，更能在真实量子计算机尚未完全普及的阶段，为算法设计、验证和优化提供重要支撑。
在量子电路仿真中，选择合适的模拟后端至关重要。天衍量子提供五种专业的量子计算仿真器全振幅状态向量仿真机、稳定子仿真机、张量网络仿真机、单振幅仿真机和带噪声仿真机，以纯命令行方式运行，无需连接任何云平台。
1.1 全振幅状态向量仿真机
产品简介
天衍-全振幅是天衍量子推出的经典全振幅量子计算仿真器，能够同时模拟和存储量子态的全部振幅信息，是量子计算领域最经典的模拟方案之一。
核心特性
完整量子态模拟：精确模拟整个量子系统的状态演化
高精度：支持float和double双精度计算
灵活配置：可自定义量子比特数和经典寄存器数
OpenQASM兼容：支持标准OpenQASM 2.0格式
完整结果获取：可获取量子态的全部振幅信息
量子比特数：36
支持的量子门：
适用场景
低比特高深度的量子线路
需要获取全部模拟结果的科研场景
量子算法验证和调试
量子态层析和分析
更多产品使用方法请参考附件，CPU版：天衍-全振幅仿真机（CPU）使用说明.pdf，GPU版：天衍-全振幅仿真机（GPU）使用说明.pdf
1.2 稳定子仿真机
产品简介
天衍-稳定子是专门用于Clifford量子线路的高效仿真器，基于稳定子形式理论，能够在经典计算机上高效模拟大规模Clifford量子线路。
核心特性
高效Clifford模拟：专门优化Clifford门集合的仿真
超大规模支持：可模拟数百至上千量子比特
深度无关性能：仿真性能不受线路深度影响
支持Pauli测量：高效的Pauli算符测量和期望值计算
量子纠错支持：天然支持量子纠错码的模拟
量子比特：5000
支持的量子门：
适用场景
量子纠错码研究和模拟
大规模Clifford量子线路
量子态制备和验证
稳定子形式理论研究
更多产品使用方法请参考附件，天衍-稳定子仿真器使用说明.pdf
1.3 张量网络仿真机
产品简介
天衍-张量网络是基于张量网络理论的量子线路仿真器，在中等规模量子线路和含有多控制门的线路模拟上具有显著的性能优势。
核心特性
张量网络算法：基于矩阵乘积态（MPS）和投影纠缠对态（PEPS）
多控制门支持：能够高效模拟多控制量子门
深度优势：在深度较高的线路模拟上有性能优势
灵活截断：可根据精度需求调整张量截断维度
内存高效：相比全振幅仿真，内存占用更低
量子比特：30
支持的量子门：
适用场景
中等规模量子线路模拟
含有多控制门的量子线路
深度较高的量子算法
张量网络理论研究
更多产品使用方法请参考附件，天衍-张量网络仿真器使用说明.pdf
1.4 单振幅仿真机
产品简介
天衍-单振幅是专门用于快速获取单个量子态振幅的高效仿真器，能够模拟更高的量子比特数，且模拟性能不随量子比特数目呈指数增长。
核心特性
高比特支持：能够模拟更高的量子比特数
高效性能：模拟性能不随量子比特数目呈指数增长
快速采样：适合快速获取单个量子态振幅结果
轻量级：内存占用相对较低
适合批处理：适合大规模批处理任务
量子比特数：200
支持的量子门：
局限性
随线路深度增加，模拟性能会急剧下降
难以模拟多控制门
仅能获取单个量子态振幅
适用场景
高比特低深度的量子线路
快速获取单个量子态振幅
大规模量子线路的初步验证
批处理仿真任务
更多产品使用方法请参考附件，天衍-单振幅仿真器使用说明.pdf
1.5 带噪声仿真机
产品简介
天衍-密度矩阵带噪声是基于密度矩阵形式的量子线路仿真器，支持多种真实物理噪声模型，能够模拟量子系统在真实环境下的行为。
核心特性
密度矩阵形式：基于密度矩阵的量子系统描述
多种噪声模型：支持多种真实物理噪声
可配置参数：可自定义噪声强度和弛豫时间
OpenQASM兼容：支持标准OpenQASM 2.0格式
噪声研究友好：专门为噪声研究优化
量子比特数：16
支持的量子门：
支持的噪声模型
噪声模型 | 描述 |
退极化噪声 (depolarizing) | 均匀的量子比特错误 |
振幅衰减噪声 (amplitude-damping) | T1弛豫过程模拟 |
相位衰减噪声 (phase-damping) | T2弛豫过程模拟 |
比特翻转噪声 (bit-flip) | 经典比特翻转错误 |
相位翻转噪声 (phase-flip) | 经典相位翻转错误 |
适用场景
量子噪声研究
量子纠错码性能评估
真实量子设备行为模拟
容错量子计算研究
含噪声量子算法优化
更多产品使用方法请参考附件，天衍-密度矩阵带噪声仿真器使用说明.pdf
