【点评】文中提出的 emulate 方法相较于原先的 simulate 方法，有着更为完善的环境支撑（包括编程语言和编译框架等的支持），故能在更高的层次中抽象出算法的逻辑功能，从而大幅度提高了量子算法验证工作的工作效率。

　　⒉ Design Automation and Design Space Exploration for Quantum Computers

　　【摘要】《量子计算的设计自动化和设计空间搜索》由微软研究院的 Redmond 团队和瑞典联邦理工学院的集成系统实验室完成，展示了可伸缩的可逆（reversible）电路逻辑综合算法结合传统逻辑综合算法可以让可逆电路在更多功能领域得到应用。其提出了一个设计流，如图1所示：从用 Verilog 进行不可逆的设计描述；到用逻辑综合算法将其转换，使其对可逆逻辑综合算法兼容；最终将其编译为量子电路。设计师可以从空间（量子比特 qubit 的个数）和时间（量子操作的数目）角度对综合输出进行优化。作为结果，该设计流可以增强量子体系结构的鲁棒性，atv，并且其进一步允许研究者在开发量子算法和架构的时候能够适应计算以及其他功能的开销。本文通过寻找一种高质量的可逆实现对不同位宽的x值进行倒数计算，来说明设计流的强大功能。

　　【点评】提出了一种通用的设计流，用于量子计算机中的可逆逻辑综合设计。该设计流采用 Verilog 编程作为输入，使用经典逻辑合成算法将其转换为适合可逆逻辑综合算法的形式。其使得相关的设计探索成为了可能，并且令设计者可以从量子计算机中 Tgate 或者量子比特的数量、从时间和空间角度进行相应的优化。该工作提供了使量子计算机实用化的必要工具，例如量子线性系统算法和量子模拟算法。

图1 四级的设计流

　　⒊ QX: A High-Performance QuantumComputer Simulation Platform

　　【摘要】《QX：高性能的量子计算机仿真平台》由荷兰代尔夫特理工大血的 QuTech，计算机工程实验室完成，将发表在2017年的 DATE 会议。量子计算快速发展，尤其是发现了一些有效的量子算法来解决难解的经典问题之后，如因数分解算法。然而，实现大规模的物理量子计算机是个很大的挑战，量子位数量仍然少（小于15）。测试和开发量子算法也十分关键，但是由于存储和计算资源需求，在经典计算机上仿真量子计算机（如图2所示，量子计算机系统层次）有难度。本文提出了一个通用的量子计算机仿真器 QX，其架构如图3所示，可以看作是将输入专门的量子汇编语言 QASM，通过优化，快速的仿真大量的量子位。QX 可以仿真高达34个完全纠缠的量子位，在一个单独的节点上，使用少于270GB的存储。实验使用不同的量子算法，显示出 QX 与相似的当今仿真环境相比，可以得到很好地仿真加速比。

　　【点评】仿真器的主要目的是实验，测试和验证量子计算机执行量子算法的能力，仿真器有以下的特点：

　　⑴有一个紧凑表达性好的编程语言 QASM，描述量子电路，包括并行度和二进制控制。

　　⑵一个直观的量子编程接口，可以设计和测试量子电路，算法和协议。

　　⑶可以应用多种量子噪声模型

　　⑷可以仿真量子电路的存储消耗和系统时间。

　　通过设计一个量子汇编器，使用一种完全功能化的汇编级语言，可以描述量子电路，封装执行参数，仿真量子电路。仿真器包括几个模块，量子核，错误模型，容错模型，线性代数曾和XPU分别实现不同量子位数的电路，噪声等的仿真和并行计算。同时对于量子电路中包含的不同门，进行多种优化，如使用专用的指令集进行计算，融合乘法和加法操作减少浮点操作量，用置换操作替代置换矩阵的乘法操作，在多核系统上实现并行计算。实现三个常用的量子算法，与现有的仿真器LIQUi|>（微软提出的一个量子电路仿真平台，定义了一种语言来编程量子算法）相比可以得到14到95倍的仿真加速。

图2量子计算机系统层次结构

图3 QX量子计算仿真器架构

　　⒋ A Heterogeneous Quantum Computer Architecture