量子可视化量子编程——QuComposer

QuComposer 是 QuBranch 中最具特色的一部分功能，已实现图形编辑与代码编辑两种方式绘制量子电路功能、量子电路图与代码双侧联动等功能。QuBranch 是一款由启科量子研发团队负责研发，基于 Vs Code 庞大的生态系统而开发出的一款可进行量子编程的编程软件，使用人群将覆盖学生、量子开发人员、科研人员等多个群体。QuBranch 包括编辑、调试、量子模拟执行等功能，可为量子计算编程提供一站式集成开发环境，支持 Windows、Mac、Linux 等操作系统。

启科量子 QuComposer 简介

QuComposer 是 QuBranch 中的一部分功能，其中可视化量子逻辑门主要依赖于量子编程框架 QuTrunk 实现。QuBranch 是由启科量子研发的一款专为量子编程开发一种编程工具。其中包括编辑、调试、量子模拟执行等功能，可为量子计算编程提供一站式集成开发环境，支持 Windows、Mac、Linux 等操作系统。QuComposer 已实现量子电路拖拽和代码编辑两种方式绘制量子电路功能、量子线路图与代码侧实时联动等功能。Composer 也可译为创作者、作曲家，通过 Composer 功能生成的量子电路图中，每个量子态用一根横线表示，与五线谱类似。在线谱上，量子逻辑门如同各色的音符，量子比特通过不同音符（量子逻辑门）可输出相应的旋律。

使用操作：在 QuBranch 中点击【查看】-【命令面板】-输入【quan】-选择【quan:量子编程可视化】即可打开 QuComposer 体验可视化量子编程操作。

QuComposer 界面构成

QuComposer 界面由代码编辑区图形拖拽区、量子态概率信息显示区域、代码编辑区域三个部分组成。量子图形拖拽区域、量子态概率信息显示区域、代码编辑区可实现三区联动变化。

• QuComposer 可实现拖拽式的可视化量子线路编程；

• 自由进行量子逻辑门拖拽后，概率信息显示区域即可以柱状图方式显示相应的概率信息；

• 悬浮信息显示功能。当鼠标置于概率柱状图上时，会显示具体的概率信息。

• 支持代码编辑生成量子电路；

• 可实现量子电路与代码双侧联动，即改变量子电路时，代码可以发生相应改变，当编辑代码时，量子电路会发生对应变化；

• 可剪切、复制、粘贴量子逻辑门，以简化相同门的拖拽动作，更高效的拖拽量子逻辑门。

使用教程——以贝尔态线路为例

如下图将 H 门作用于︱0〉态的代码操作为H | qr[0]，将 CNOT 门作用于︱0〉态和︱1〉态的代码操作为CNOT | (qr[0],qr[1])。

图为 QuComposer 界面图

注：图中 CNOT 门使用白色圆点表示，若需要使用该操作，直接将 CNOT 门拖拽与其他量子门上方即可。

QuComposer 目前已实现拖拽式量子线路编程、程序代码与可视化量子线路实时联动、量子态信息动态显示等功能。QuComposer 的可视化量子编程功能降低了量子编程难度、丰富开发者们的使用体验，便于量子编程初学者学习使用。同时量子线路与代码区的联动效果可增加开发者对可视化量子逻辑门的理解。

未来，启科量子研发团队将会继续升级现有功能，不断完善 Composer 的代码资源、界面可视化设计、丰富界面的交互性、增加 Composer 的易用性和可操作性，使其更符合开发人员的操作习惯。量子编程将是量子计算发展过程中的必然产物和必备能力，追随科技的脚步才能跟上时代发展的速度，欢迎广大开发者前来体验！

QuBranch 项目开源地址：http://github.com/qudoor/qubranch

启科量子开发者官方网站：http://developer.queco.cn/