QuEST-Kit/QuEST

解決的問題

QuEST 是一個用於量子態向量與密度矩陣的高性能模擬器。它讓研究人員能在從筆電到超級電腦的廣泛硬體上，模擬包含雜訊環境的量子電腦。

工作原理

此工具包結合了多執行緒、GPU 加速與分散式運算。它利用 OpenMP、MPI、CUDA、HIP 與 cuQuantum 等業界標準函式庫，在多個 CPU 核心與 GPU 上並行化運算。提供無縫的 C/C++ 介面，抽象底層硬體，自動在執行階段將模擬部署至可用的最優硬體上。

適用對象

專為需要可擴展、高效率模擬環境來測試量子演算法與分析量子態的量子運算研究人員與開發者設計。

主要特色

• 硬體多樣性：支援 NVIDIA 與 AMD GPU、多執行緒 CPU，以及透過 MPI 的分散式叢集。
• 全面的模擬功能：支援用於雜訊模擬的密度矩陣、一般酉算子與一般退相干通道。
• 進階分析工具：包含用於計算機率、保真度、期望值與部分跡的工具。
• 彈性精度：透過 qreal 與 qcomp 類型提供可變數值精度（單精度、雙精度或四精度）。
• 最佳化效能：利用 NVLink、cuQuantum 與 CUDA-aware MPI，在多 GPU 叢集上實現尖端速度。