#码力全开·技术π对#量子计算框架Cirq模拟器内存占用过高如何优化量子门操作顺序？
20+量子比特电路运行崩溃，能否通过门融合（Gate Fusion）减少中间态存储？
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Jimaks
2025-05-15 08:24:23
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对20+量子比特的电路，采用分段模拟策略（如按量子门块划分）并结合量子态压缩算法（如矩阵乘积态MPS），避免全态向量存储。Cirq的
cirq.Simulator可通过run方法指定部分测量，减少内存占用。对于量子计算框架 Cirq 模拟器内存占用过高的问题，可以通过优化量子门操作顺序和实施门融合（Gate Fusion）来显著减少中间态存储需求。具体策略包括：1）优先执行单比特门并将其连续排列，减少临时状态扩展；2）使用 Cirq 的
merge_single_qubit_gates_into_phxz等内置转换工具自动合并相邻单比特门；3）针对 CNOT 等双比特门，采用拓扑感知的调度算法（如 Sabre）最小化 SWAP 插入；4）利用cirq.google.optimized_for_sycamore进行特定硬件的门级优化。这些方法能将 20 + 量子比特电路的内存开销降低 50% 以上，有效避免模拟器崩溃。