第三代中国自主量子计算编程框架 QPanda3 发布,编译速度较美国 Qiskit 1.3.0 提升 320 倍

2025-01-21 18:47IT之家 - 汪淼

IT之家 1 月 21 日消息,本源量子今日宣布升级推出第三代中国自主量子计算编程框架 QPanda3,根据相关测试结果,QPanda3 在量子线路编译方面的性能显著优于美国 Qiskit 1.3.0,在处理大规模量子线路时表现尤为突出,特定情况下,其编译速度提升高达 320 倍。

QPanda3(Quantum Programming Architecture for NISQ Device Application v3)是一个开源的量子计算编程框架,基于 C++ 开发,同时提供了 Python 接口,开发者在享受 C++ 高性能的同时,可以使用 Python 编写量子程序。

该框架是本源量子全栈式量子计算编程生态工具链的重要组成部分。工具链涵盖了量子编程框架、量子基础算法、量子机器学习、量子编程语言和量子计算集成开发环境等多个核心组件,能够为生物制药、量子人工智能、量子金融等前沿领域提供技术支持。

下图展示了 QPanda3 和 Qiskit 1.3.0 在 Benchpress 上进行量子线路编译的性能对比结果,QPanda3 的编译过程比 Qiskit 1.3.0 平均快约 3.4 倍

上图横轴表示 QPanda3 的运行时间(以秒为单位),纵轴表示 Qiskit 1.3.0 的运行时间。不同颜色的区域表示不同的加速范围(例如 1-5 倍加速、5-20 倍加速等)。数据点的颜色深浅表示量子比特的数量。左上角的“改进”区域和右下角的“回归”区域分别表示性能改进和性能下降的区域,而虚线表示运行时间相等。总体而言,QPanda3 在大多数情况下优于 Qiskit 1.3.0。

根据 Benchpress 的测试结果,QPanda3 在量子线路编译方面的性能显著优于 Qiskit 1.3.0。QPanda3 的编译速度在不同情况下提升了 1 到 320 倍,尤其是在处理大规模量子线路时,表现尤为突出。

  • 1-5 倍加速:QPanda3 在大多数情况下提供了中等程度的性能提升。

  • 5-20 倍加速:在某些特定情况下,QPanda3 的性能提升显著。

  • 20-80 倍加速:在部分测试中,QPanda3 表现出极大的性能优势。

  • 80-320 倍加速:在极少数情况下,QPanda3 的性能提升达到了惊人的 320 倍。

QPanda3 可以通过 pip 安装,支持 Python 3.9 到 3.12 版本。安装命令如下:

pip install pyqpanda3

IT之家附 QPanda3 在线文档:

https://qcloud.originqc.com.cn/document/qpanda-3/index.html

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