zxcalc/pyzx

何を解決するか

PyZXは大規模な量子回路を簡略化および最適化します。量子プログラムの複雑さを低減する課題に対処し、回路を図式表現（ZX計算）に変換することで、自動的に再書き換え・簡略化した後、再び回路形式に変換します。

仕組み

このツールはZX計算を使用します。ZX計算は、量子操作を「スパイダー」（ZスパイダーとXスパイダー）のテンソルネットワークとして表現する図式言語です。PyZXはQASM、Quipper、Quantomaticなどの形式から量子回路をこれらのグラフに変換し、特にクリフォード断片に特化した一連の再書き換え規則を適用して、グラフを擬似正規形にまで簡略化し、その結果から新しい簡略化された回路を抽出します。

対象ユーザー

量子回路のパフォーマンスや可視化を最適化する必要がある量子コンピューティングの研究者や開発者向けに設計されています。

特徴

• 複数フォーマット対応: QASM、QC、QUIPPER形式の回路を読み取り・出力可能。
• 自動再書き換え: クリフォード図に完全な再書き換え規則セットを使用して回路を簡略化。
• 可視化: Matplotlib、Quantomatic、またはLaTeX用のTikZでグラフをレンダリング可能。
• 統合性: Pythonモジュール、コマンドラインツール、Jupyterノートブックのいずれでも利用可能。