从研究到教学,gpuqviz 覆盖量子电路可视化的全链路
GPU 光栅化 + 关键帧插值,15s@60fps 视频秒级出片
FBO 帧直通进程内编码器,不落盘,无 IO 瓶颈
cupy RGBA → NV12 kernel → NVENC,全程不下显存
布洛赫球、热图、直方图、纠缠图、密度矩阵 Hinton,多 qubit 分屏
导出单文件 HTML(~0.7MB,离线可开),3D 旋转缩放
直接吃 QuantumCircuit,qiskit 仅为可选依赖
三行代码,把量子电路变成 3D 动画
# 安装
pip install gpuqviz[qiskit]
# 一行出片
from gpuqviz import export_html
from qiskit import QuantumCircuit
qc = QuantumCircuit(2)
qc.h(0)
qc.cx(0, 1)
export_html(circuit=qc, out="bell.html", title="贝尔态演化")
# 双击 bell.html 即可打开交互式 3D 播放器
对拍锁定的分析内核 · 噪声开放系统 · 20+ qubit MPS 规模化
精确概率 / 可复现 shot 采样(GPU:n=24·10⁶ shots 亚秒)/ 全基矢振幅账本
纠缠熵 · 互信息 · negativity · Schmidt 谱 —— 对拍 qiskit 至 1e-10
depolarizing / 弛豫 / 热弛豫 Kraus 通道,密度矩阵 Hinton 图
20+ qubit χ 截断演化,SWAP 路由,约化分析量直喂渲染层
from qiskit import QuantumCircuit
from gpuqviz import ProVisualizer
qc = QuantumCircuit(2)
qc.h(0); qc.cx(0, 1)
viz = (ProVisualizer(circuit)
.with_shots(shots=4096, seed=42)
.with_noise(("depolarizing", 0.05))
.analyze(pauli=["ZZ"], entanglement=True))
report = viz.report() # 测量 / 纠缠 / Pauli 期望 —— 可导出核对
viz.export_video("noisy.mp4") # 含噪演化动画(Bloch 收缩自动呈现)
专业轨道的全部数值由契约测试对拍 qiskit / Aer 锁定 (精确量 1e-10、全电路含噪 1e-6)——详见 文档 · 专业轨道。
从 Bell 态到 Grover 搜索,一键可视化演示
无需写代码,一行命令演示内置算法
gpuqviz demo --list # 列出内置算法
gpuqviz demo --algo grover # 一行命令演示(默认 HTML)
gpuqviz demo --algo qft --format mp4 # 指定输出格式
gpuqviz demo --algo bell --engine pyqpanda # 切换模拟引擎
消费级 NVIDIA GPU 实测
gpuqviz (GL 后端)
Bell 态 3s@30fps 720p
matplotlib 方案
同规格输出