构建量子线路 {#guide-circuit}#

什么时候先看本页 {#guide-circuit-when-to-read}#

当你还没把量子线路表达出来——还不确定如何用 qpandalite.circuit_builder.Circuit 把一个量子算法或实验想法写成可执行的线路表示时，先看本页。

本页解决的核心问题是：如何从空线路开始，构建一个可以交给模拟器或真机的量子程序。

本页解决的问题 {#guide-circuit-problems}#

如何创建空线路并添加量子门（qpandalite.circuit_builder.Circuit）
如何添加测量指令
如何使用 CONTROL / DAGGER 控制结构
如何将线路导出为 OriginIR 或 OpenQASM 2.0 字符串
如何查看线路结构信息和做基础变换（重映射等）

基本用法#

from qpandalite.circuit_builder import Circuit

circuit = Circuit()
circuit.h(0)
circuit.cnot(0, 1)
circuit.measure(0, 1)

量子门#

单量子比特门#

h, x, y, z, sx, s, t（无参数）

rx, ry, rz, u1（1 参数）, u2（2 参数）, u3（3 参数）, rphi

circuit.h(0)
circuit.rx(0, 0.5)    # RX 门，参数 0.5
circuit.u3(0, 1.57, 0.785, 0.392)

双量子比特门#

cnot, cx, cz, iswap, swap, cswap, toffoli, xx, yy, zz, xy, phase2q, uu15

circuit.cnot(0, 1)
circuit.cz(1, 2)

三量子比特门#

toffoli, cswap

circuit.toffoli(0, 1, 2)

测量#

circuit.measure(0, 1, 2)  # 测量指定量子比特

控制结构#

CONTROL 块#

with circuit.control(0, 1):
    circuit.x(2)

DAGGER 块#

with circuit.dagger():
    circuit.h(0)
    circuit.cnot(0, 1)

格式互转 {#guide-circuit-format-conversion}#

当你需要将线路提交到不同平台、交给不同后端执行，或与外部工具交换数据时，可以使用以下属性导出线路文本：

# 获取 OriginIR 格式（用于 OriginQ 平台提交、本地模拟）
originir_str = circuit.originir

# 获取 OpenQASM 2.0 格式（用于 Quafu、IBM 平台提交、跨工具交互）
qasm_str = circuit.qasm

关于 OriginIR 格式的详细说明，见 OriginIR。关于 QASM 格式与格式互转，见 QASM。

线路信息#

circuit.depth        # 线路深度
circuit.circuit      # 完整线路字符串（含头和测量）
circuit.circuit_info # {'qubits': int, 'gates': {...}, 'measurements': [...]}

量子比特重映射#

# 将线路中的量子比特映射到新的索引
remapped = circuit.remapping({0: 3, 1: 5})

可视化#

qpandalite.transpiler.draw.draw() 用于绘制线路图：

from qpandalite.transpiler.draw import draw

draw(circuit.originir)

可视化功能详见线路分析。

本页不重点解决的问题#

本页聚焦于“如何把线路写出来”，以下问题不在本页展开：

模拟结果怎么看、如何选择本地模拟后端 → 见本地模拟
噪声模型与性能权衡 → 见噪声模拟
如何提交到真机或云平台 → 见提交任务

下一步#

当你已经能生成 circuit.originir 或 circuit.qasm，且想在本地验证线路结果、比较不同模拟方式或做带噪声测试时，进入本地模拟。如果你已经完成本地验证，准备把线路提交到云平台或真机执行，则进入提交任务。