量子计算机可以使用哪些编程语言？

从这个问题中，我得出了主要的量子计算编程语言是Q＃和QISKit。

还有哪些其他编程语言可用于量子计算机编程？选择特定的产品有某些好处吗？

编辑：我正在寻找编程语言，而不是模拟器。模拟器模拟事物。编程语言是一种编写指令的方法（用于实际对象或用于仿真器）。可能只有一种语言可用于多个仿真器，反之亦然。

量子计算机编程语言的维基百科列表

（此答案不是该网页的副本，它是更新的并且带有经过验证的链接。在某些情况下，添加了作者的论文或网站链接。）

• 量子指令集

  • Quil-一种用于量子计算的指令集架构，该架构首先引入了共享的量子/经典内存模型。另请参阅PyQuil。

  • OpenQASM -IBM引入的中间表示形式，用于他们的Quantum Experience。

• 量子编程语言

  祈使语

  • QCL-最早实施的量子编程语言之一。

  • 量子伪代码 -[实际上不是一种语言，而是表示量子算法和操作的一种好方法。] EH Knill。“约定量子伪代码”，未发表的，LANL报告LAUR-96-2724（PDF源1，2），在搜索的arXiv的参考Knill的文件所有文件。

  • Q | SI> - 中文原件，带英文摘要。arXiv的英文版：“ Q | SI>：量子编程环境 ”。

  • Q语言 -用于Q语言的软件。

  • qGCL- “ 量子编程中的交替：从数据叠加到程序叠加 ”。

  • QMASM-特定于D-Wave系统。QMASM文档。在LANL上撰写 Scott Pakin的 edif2qmasm和QMASM网页。

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  功能语言

  • QFC和QPL - 作者的网站。

  • QML-主站点：http : //sneezy.cs.nott.ac.uk/QML/（一个月后没有响应），sneezy.cs.nott.ac.uk的Archive.Org副本，作者的博士学位论文：“ 功能量子编程语言 ”（PDF）。

  • LIQUi |> -扩展到F＃（F夏普）。

  • 量子λ计算 -维基百科列出了一些版本。

  • Quipper-一种基于Haskell的可扩展功能编程语言，用于量子计算。另请参见 Proto-Quipper。彼得·塞林格（Peter Selinger）的演讲（FSCD 2018）题为“量子编程语言的挑战 ”（ .PDF），讨论了这些语言。

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  多天堂语言

  • Q＃（Q Sharp） -一种用于表示量子算法的领域特定的编程语言。它最初是由Microsoft作为Quantum Development Kit的一部分向公众发布的。还可以提供Microsoft Quantum Katas，这是一系列自定进度的教程，旨在同时教授量子计算和Q＃编程的元素。

  • Strawberry Fields（来自XanduAI）是一个全栈Python库，用于设计，模拟和优化连续可变量子光学电路。

网站Quantum Computing Report的工具网页上列出了十二个链接，其中一些是新的，有些是重复上述列表的。

另请参见QuanTiki的网页：“ QC模拟器列表 ”，其中包含基于C / C ++，CaML，OCaml，F＃以及基于GUI，Java，JavaScript，Julia，Maple，Mathematica，Maxima的大量模拟器和编程语言。 ，Matlab / Octave，.NET，Perl / PHP，Python，Scheme / Haskell / LISP / ML和其他在线服务，它们提供计算器，编译器，模拟器和工具包等。

选择特定的产品有某些好处吗？

如果您打算使用一台特定的量子计算机，那么人们希望制造商开发的编程语言既最适合该特定机器，又得到了良好的支持。

选择一种具有较大关注度的语言意味着有更多可用的论坛，并希望有更多的错误修复和支持。

不幸的是，这使得一些出色的利基产品难以获得用户基础。试图找到一种在各种平台上都具有强大/表现力并受支持的语言是诀窍，答案是一种意见ATM。

Ryan LaRose在“ 门级量子软件平台概述和比较 ”（2018年7月6日）中提供了对四个软件平台（Forest（pyQuil），QISKit，ProjectQ和Quantum Developer Kit）的评估。

更新：

Google的Cirq和OpenFermion-Cirq：“ Google的AI博客-宣布Cirq：NISQ算法的开源框架 ”。

D-Wave的Leap and Ocean SDK允许在云环境中访问D-Wave 2000Q™系统，并且可以使用2000+量子位量子退火机免费测试和运行工作负载，前提是所使用的核心算法已进入开源池。申请登录D-Wave的Leap In网页。

Rigetti Computing的Quantum Cloud Service（QCS）提供了Quantum机器映像，虚拟化的编程和执行环境，该环境预先配置了Forest 2.0，可访问128量子位计算机的多达16量子位。

请继续关注有关富士通的Digital Annealer的信息，该架构能够执行比常规计算机快约10,000倍的计算。如果它们最终提供了与真正的量子计算机交叉兼容的开发环境，那么这两段将保留在该答案中，否则我将删除它们。

尽管富士通的硅芯片本质上不是量子芯片，但富士通已与1Qbit合作开发所谓的“ 量子启发式AI云服务 ”，无论其数字退火炉是否像鸭子一样qua（像D-Wave一样退火，并使用兼容的代码）有待观察。访问此处以访问Fujitsu Digital Annealer技术服务。

宾夕法尼亚大学的QWIRE（合唱团）是一种量子电路语言和形式验证工具，它具有GitHub网页。

评论如下：Cirq，Cliffords.jl，dimod，dwave系统，FermiLib，Forest（pyQuil和Grove），OpenFermion，ProjectQ，PyZX，QGL.jl，Qbsolv，Qiskit Terra和Aqua，Qiskit教程和Qiskit.js，论文提供了Qrack，Quantum Fog，Quantum ++，Qubiter，Quirk，reference-qvm，ScaffCC，Strawberry Fields，XACC，最后是XACC VQE，该文章由Mark Fingerhuth提供，“ 量子计算中的开源软件 ”（2018年12月21日）， TomášBabej和Peter Wittek。

我将不时返回此答案进行更新，而不会引起过多的麻烦。

门模型硬件供应商已经建立了自己的底层语言：

• 里格蒂：Quil
• IBM：QASM

这些具有更高级别的python sdk可用：

• 里杰蒂：Pyquil
• IBM：Qiskit

Rigetti还将其语言包装在一个更高级别的库中，以调用名为Grove的预构建应用程序。

微软已经开发了Q＃来与他们现有的模拟器以及最终的物理硬件一起运行。

由于上述语言是特定于供应商的语言，所以主要的好处是您可以在他们的计算机上运行量子程序。

在供应商之外，特定语言是Scaffold，由普林斯顿研究人员开发。这种语言很有趣，因为它包括一个用于分析程序以确定成本，性能潜力和可扩展性的工具链。

编辑：Project Q是另一个框架，可让您使用可以在附带的模拟器上运行的Python开发程序。

橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Labs）已开始进行名为XACC的项目，该项目旨在提取特定于供应商的代码，以使用户能够访问各种硬件平台，而不必以每种特定于供应商的语言来复制代码。

甚至看看Quipper，一种功能性的Quantum编程语言。具有单子语义，内置功能可逆量子计算，分层电路支持等等！也用于实际操作中–用于LaFlamme 计算Dirac方程解的算法。

我将包括IBM的Composer。感觉不像是编程，因为您没有得到所有的错误，错误和功能，但是它显然会将您在闸门上的指令转换为QASM并在真实的IBM模拟器或真实的IBM量子计算机上运行（选择用户的）。

不幸的是，Quantiki上的列表很老，而且没有得到很好的维护。由于量子态势在不断发展，即使仅将所有量子编程语言都列为一个问题的答案也是不可持续的。例如，谷歌刚刚发布了Cirq，这是一种用于嘈杂中级量子（NISQ）计算机的新量子编程框架，由于几天前才宣布，因此上述任何答复均未提及。

为了解决这个问题，并作为对QC StackExchange上另一个问题的回应，我在GitHub上列出了一系列开源软件项目，其中还包括对积极开发的量子编程语言和框架的全面概述。该列表由社区积极维护，我们不断添加新项目。