Algorithms 模块参考¶
- 模块路径:
fieldqkit.algorithms - 模块定位:在统一硬件 API 之上提供变分算法(VQE / QAOA)、经典阴影层析(Shadow)、量子机器学习(QML),以及它们共享的优化工具与线路压缩能力。
两层设计¶
所有变分类算法都遵循「高层 Runner + 低层 *_with_backend」两层结构:
- 高层 Runner(
VQERunner/QAOARunner/QMLRunner/ShadowTomography):自动解析 provider → 候选芯片 → 后端,逐块尝试并在全部失败时统一抛错。 - 低层
run_*_with_backend:在已给定Backend/chip_name的前提下执行单次优化/采样,供算法层与高级用户复用。 - 共享底座
optimizer_utils:能量评估、parameter-shift 梯度、Adam、Clifford fitting、通用优化循环run_variational_loop。
页面导航¶
- VQERunner.run_model —— VQE:Ising/Heisenberg/XXZ/XY/自定义哈密顿量
- QAOARunner.run_model —— QAOA:MaxCut + 自定义代价项
- ShadowTomography.run —— classical shadow 协议
- QML —— PQC 监督分类 + 无监督 / 条件 QNN(底层函数)
- QMLRunner —— QML 的高层入口(自动硬件选择)
- optimizer_utils —— 变分算法共享工具
- ansatz templates —— hardware-efficient ansatz 构造
- qml_encoding —— Angle / IQP 数据编码线路
- circuit compression —— MPS/MPO 混合后缀压缩
梯度方式速查¶
| 算法 | autograd 允许的后端 |
parameter-shift |
|---|---|---|
| VQE / QAOA | 本地 Simulator 或 云端 fieldquantum_sim(服务端梯度) |
所有 provider |
| QML | 仅本地 Simulator |
所有 provider |
QML 的
autograd在云端模拟器 / 真机上会抛ValueError,请改用parameter-shift。