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xq-py est une bibliothèque de calcul quantique numérique et un émulateur logiciel utilisé pour exécuter des algorithmes quantiques. Il fonctionne comme une machine virtuelle quantique qui simule des circuits quantiques et des vecteurs d'état via l'utilisation de l'algèbre linéaire et de tableaux de nombres complexes. Le projet fournit un environnement virtuel pour développer et vérifier la logique quantique. Il modélise des systèmes multi-qubits en utilisant l'expansion par produit tensoriel et l'application de portes unitaires pour simuler des vecteurs d'état quantique et calculer l'effondrement probabiliste de l'état. La simulation est supportée par un backend numérique qui gère les transformations d'état basées sur des matrices et les mathématiques en virgule flottante requises pour l'émulation du calcul quantique.

Cirq est un framework de calcul quantique Python utilisé pour concevoir, simuler et exécuter des circuits quantiques sur du matériel quantique à échelle intermédiaire bruyant (NISQ). Il sert de simulateur de circuit quantique et de modeleur de bruit, ainsi que d'outil pour l'implémentation d'algorithmes quantiques. Le framework fournit une interface spécialisée pour le matériel NISQ, permettant aux utilisateurs de mapper des circuits quantiques logiques sur des topologies de périphériques physiques tout en validant la connectivité matérielle et les contraintes de porte. Il se distingue par une modélisation du bruit intégrée, appliquant des canaux de dépolarisation et d'amortissement pour imiter la décohérence et les erreurs trouvées dans les processeurs quantiques réels. Le projet couvre un large éventail de capacités, y compris la conception de circuits quantiques, l'intégration matérielle et la simulation d'état. Il inclut des outils pour la décomposition de portes, le mappage de topologie matérielle et l'exécution de procédures quantiques fondamentales telles que les transformées de Fourier et la recherche de données non structurées. De plus, il fournit des utilitaires analytiques pour le calcul de l'état fondamental moléculaire et l'analyse comparative de la fidélité matérielle.