LogosQ:一个高性能且类型安全的Rust量子计算库
由于现有基于Python的框架具有动态特性,常面临运行时错误和可扩展性瓶颈问题,开发稳健且高性能的量子软件颇具挑战。该工作提出了LogosQ——一个基于Rust实现的高性能、后端无关的量子计算库,通过编译时类型安全确保正确性。与现有工具不同,LogosQ利用Rust的静态分析能力消除了整类运行时错误,尤其在变分算法的参数平移规则梯度计算中表现突出。研究团队引入了多项创新优化技术,包括直接态矢量操作、自适应并行处理以及FFT优化的量子傅里叶变换,这些技术共同实现了:状态制备(QFT)比Python框架(PennyLane、Qiskit)提速达900倍,变分工作负载提速2-5倍;相较Julia实现(Yao.jl)提速6-22倍;并与Q#保持竞争力。除性能外,该团队通过氢分子和XYZ海森堡模型的变分量子本征求解器(VQE)实验验证了数值稳定性,在其他库失效的边缘案例中仍能达到化学精度。通过将系统编程的安全性与先进电路优化相结合,LogosQ为可靠高效的量子模拟设立了新标准。
量科快讯
5 天前
6 天前
6 天前

