寄存器级编程

Quantum-Resource-Estimator 采用寄存器级编程范式，区别于门级或电路级编程。

核心思想

• 以 寄存器 为基本操作单位

• 寄存器可以是广义量子态或特定编码类型

• 操作自动作用于寄存器的所有量子比特

寄存器类型

类型	说明
General	广义量子态，任意叠加态
UnsignedInteger	无符号整数编码
SignedInteger	有符号整数编码
Boolean	单比特布尔寄存器
Rational	定点有理数编码

声明寄存器

使用 RegisterMetadata 声明寄存器：

from pyqres.core.metadata import RegisterMetadata

# 声明单个寄存器
RegisterMetadata.declare_register('data', 8)  # 8 量子比特
RegisterMetadata.declare_register('ancilla', 4)

# 使用符号大小
from sympy import Symbol
RegisterMetadata.declare_register('dynamic', Symbol('n'))

程序抽象

量子程序采用自顶向下的层次结构：

量子程序 → [定义] → 量子函数 → [定义] → 量子语句

在 pyqres 中：

• 量子函数 是一个 Python class

• 量子语句 是 class 的实例化对象