量子计算类型
始于 1.9.0
用于量子计算模拟和应用的类型。
概述
量子计算类型提供了类型级量子计算模拟工具。它支持量子比特表示、量子门、电路、算法和硬件抽象。
此模块支持构建具有量子状态、操作和测量正确约束的类型安全量子计算应用。
基本用法
typescript
import type { Qubit, QuantumGate, QuantumCircuit, QuantumAlgorithm } from 'uni-types'
// 定义量子比特类型
type MyQubit = Qubit<'|0⟩'>
// 定义量子电路
type MyCircuit = QuantumCircuit<2, Hadamard>
// 定义量子算法
type GroverSearch = QuantumAlgorithm<number, number>核心类型
QubitState
狄拉克符号表示的量子比特状态。
typescript
type QubitState = '|0⟩' | '|1⟩' | '|+⟩' | '|-⟩' | '|i⟩' | '|i-⟩'Qubit
具有状态和振幅的单量子比特类型。
typescript
interface Qubit<T extends QubitState = QubitState> {
state: T
amplitude?: QubitAmplitude
measured?: 0 | 1
}QuantumGate
所有量子门类型。
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type QuantumGate =
| Hadamard
| PauliX
| PauliY
| PauliZ
| CNOT
| Toffoli
| PhaseGate
| RotationGateQuantumCircuit
具有门和深度的量子电路类型。
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interface QuantumCircuit<N extends number = number, G extends QuantumGate = QuantumGate> {
qubits: N
gates: CircuitGate<G>[]
depth: number
name?: string
}BellState
贝尔态类型（最大纠缠态）。
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type BellState =
| '|Φ+⟩' // (|00⟩ + |11⟩) / √2
| '|Φ-⟩' // (|00⟩ - |11⟩) / √2
| '|Ψ+⟩' // (|01⟩ + |10⟩) / √2
| '|Ψ-⟩' // (|01⟩ - |10⟩) / √2QuantumAlgorithm
具有输入/输出的量子算法类型。
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interface QuantumAlgorithm<I = unknown, O = unknown> {
name: string
input: I
output: O
circuit: QuantumCircuit
iterations?: number
}量子算法
Grover
用于非结构化搜索的 Grover 搜索算法。
typescript
interface Grover<T = unknown> {
type: 'Grover'
oracle: (item: T) => boolean
searchSpace: number
iterations: number
}Shor
Shor 因式分解算法。
typescript
interface Shor {
type: 'Shor'
numberToFactor: number
period: number | null
factors: [number, number] | null
}QFT
量子傅里叶变换。
typescript
interface QFT<N extends number = number> {
type: 'QFT'
qubits: N
inverse: boolean
}