QPanda 2(Quantum Programming Architecture for NISQ Device Applications)是一个高效的量子计算开发工具库，可用于实现各种量子算法，QPanda 2基于C++实现，并可扩展到Python。
- QPanda 2快，它利用OpenMP、MPI加速量子逻辑门模拟算法，计算性能逼近CPU/GPU的理论FLOPS；
- QPanda 2功能全面，它提供本地的单振幅、部分振幅、全振幅、含噪声量子虚拟机，并可直接连接量子云服务器，运行量子程序；
- QPanda 2工具多，它可根据真实量子计算机的数据参数，提供量子线路优化/转换工具，方便用户探索NISQ装置上有实用价值的量子算法；
- QPanda 2使用方便，它根据不同的需求，向用户提供面向过程和面向对象两种风格的API，方便不熟悉编程的用户使用。
- QPanda 2的使用文档，位于 https://qpanda-2.readthedocs.io/zh_CN/latest/
- pyQPanda的使用文档，位于 https://qpanda-2.readthedocs.io/zh_CN/doucmentation-python/
QPanda 2是跨平台的。我们曾在以下平台/编译器组合下测试：
- Visual Studio 2017 在 Windows (64-bit)
- GCC 5.4.0 在 Ubuntu (64-bit)
- AppleClang 10.0.0 在 Mac OS X (64-bit)
为了兼容高效与便捷，我们为您提供了C++ 和 Python（pyQPanda）两个版本，pyQPanda封装了C++对外提供的接口。
pyQPanda只需要通过pip就可安装使用。
pip install pyqpanda
我们接下来通过一个示例介绍pyQPanda的使用，此例子构造了一个量子叠加态。在量子程序中依次添加H门和CNOT门，最后对所有的量子比特进行测量操作。此时，将有50%的概率得到00或者11的测量结果。
from pyqpanda import *
init(QMachineType.CPU)
prog = QProg()
q = qAlloc_many(2)
c = cAlloc_many(2)
prog.insert(H(q[0]))
prog.insert(CNOT(q[0],q[1]))
prog.insert(measure_all(q,c))
result = run_with_configuration(prog, cbit_list = c, shots = 1000)
print(result)
finalize()
运行结果如下:
{'00': 493, '11': 507}
使用QPanda 2相对于pyQPanda会复杂一些，不过学会编译和使用QPanda 2，您会有更多的体验，更多详情可以阅读使用文档。话不多说，我们先从介绍Linux下的编译环境开始。
在下载编译之前，我们需要：
| software | version |
|---|---|
| GCC | >= 5.0 |
| CMake | >= 3.1 |
| Python | >= 3.6.0 |
我们需要在Linux终端下输入以下命令：
$ git clone https://github.com/OriginQ/QPanda-2.git
$ cd qpanda-2
$ mkdir build
$ cd build
$ cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ..
$ make
编译完成后，安装就简单的多，只需要输入以下命令：
$ make install
现在我们来到最后一关，创建和编译自己的量子应用。
我相信对于关心如何使用QPanda 2的朋友来说，如何创建C++项目，不需要我多说。不过，我还是需要提供CMakelist的示例，方便大家参考。
cmake_minimum_required(VERSION 3.1)
project(testQPanda)
SET(CMAKE_INSTALL_PREFIX "/usr/local")
SET(CMAKE_MODULE_PATH ${CMAKE_MODULE_PATH} "${CMAKE_INSTALL_PREFIX} lib/cmake")
add_definitions("-std=c++14 -w -DGTEST_USE_OWN_TR1_TUPLE=1")
set(CMAKE_BUILD_TYPE "Release")
set(CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG "$ENV{CXXFLAGS} -O0 -g -ggdb")
set(CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE "$ENV{CXXFLAGS} -O3")
add_compile_options(-fPIC -fpermissive)
find_package(QPANDA REQUIRED)
if (QPANDA_FOUND)
include_directories(${QPANDA_INCLUDE_DIR}
${THIRD_INCLUDE_DIR})
add_executable(${PROJECT_NAME} test.cpp)
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} ${QPANDA_LIBRARIES})
endif (QPANDA_FOUND)
下面的示例和Python版本提供的示例是一样的，在这里我就不多说了。
#include "QPanda.h"
#include <stdio.h>
using namespace QPanda;
int main()
{
init(QMachineType::CPU);
QProg prog;
auto q = qAllocMany(2);
auto c = cAllocMany(2);
prog << H(q[0])
<< CNOT(q[0],q[1])
<< MeasureAll(q, c);
auto results = runWithConfiguration(prog, c, 1000);
for (auto result : results){
printf("%s : %d\n", result.first.c_str(), result.second);
}
finalize();
}
最后，编译，齐活。
$ mkdir build
$ cd build
$ cmake ..
$ make
运行结果如下:
00 : 512
11 : 488
一个示例不够？请移步到Applications，这里有更多示例。
很多朋友咨询过这样一个问题，我使用QPanda 2编写的量子应用，以后能直接应用到量子计算机上么？我们的回答是肯定的，因为我们的开发团队来自合肥本源量子，中国第一家做量子计算的公司。我们本源是集量子计算软件和量子计算机硬件于一身的公司。QPanda 2的设计之初充分考虑了量子计算机体系架构，从根本上保证了软硬件对接的问题。
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