UnifiedQuantum 安装

本页帮助你快速完成安装,并在安装后立即验证环境是否可用。若你是第一次接触 UnifiedQuantum,建议先完成本页,再继续阅读 快速上手

推荐安装方式:通过 uv 安装

uv 是新一代 Python 包管理工具,安装与构建速度远快于 pip。

中国大陆用户推荐配置清华源,可大幅提升下载速度:

# 永久生效(推荐)
uv pip install --python-preference managed --index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/

已知问题:清华镜像可能缺少 quarkcircuit 等包(返回 HTTP 404)。如果 uv sync --extra quark(或任何触发 universal 解析的 uv sync)报依赖解析失败, 请切换到包含该包的源。首选 PyPI 官方源;若直连 PyPI 不通(国内常见),改用 阿里云腾讯云镜像——二者均完整同步 quarkcircuitquarkstudio

UV_INDEX_URL=https://pypi.org/simple/ uv sync --extra quark                    # 首选:PyPI 官方源
UV_INDEX_URL=https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ uv sync --extra quark      # 国内备选:阿里云
UV_INDEX_URL=https://mirrors.cloud.tencent.com/pypi/simple/ uv sync --extra quark  # 国内备选:腾讯云

从 PyPI 安装

# 安装 CLI 工具(推荐,全局可用,无需虚拟环境)
uv tool install unified-quantum

# 安装 Python 包(提供 Python API,可与 CLI 安装共存)
uv pip install unified-quantum

从源码构建

当你需要安装开发版本或直接修改源码时,可使用源码安装。

平台要求

  • 操作系统:跨平台,支持 Windows、Linux、macOS

  • Python:>= 3.10, < 3.15

Python 3.14 注意事项:v0.0.15 起支持 Python 3.14(<3.15),但以下可选 extra 在 Python 3.14 上不可用(上游尚未发布 cp314 wheel):

Extra

Python 3.14 状态

替代方案

[originq]

❌ 不可用(pyqpanda3 无 cp314 wheel)

使用 Python 3.10–3.13

[quark]

❌ 不可用(srpc / quarkcircuit 无 cp314 标准 wheel)

使用 Python 3.12–3.13

[simulation]

✅ 可用

[visualization]

✅ 可用

[pytorch]

✅ 可用

在 Python 3.14 上安装 [originq][quark] 不会报错,但相关依赖不会被安装。 尝试提交到 OriginQ 时会收到 MissingDependencyError 并附带安装提示。 芯片缓存(dummy:originq:*dummy:quark:*)在 Python 3.14 上仍然可用—— 仅实时云端连接需要对应 SDK。

等上游发布 cp314 wheel 后,将通过 patch 版本(如 0.0.15.post1)恢复支持。

获取源码

git clone https://github.com/IAI-USTC-Quantum/UnifiedQuantum.git
cd UnifiedQuantum

构建并安装

# Maintainer / 全量开发环境:安装 dev、docs 和全部可选后端依赖,并按当前包索引升级解析
uv sync --all-extras --group dev --group docs --upgrade

# 验证完整测试套件
uv run pytest uniqc/test

备选安装方式:通过 pip 安装

pip 不支持 uv tool install 的 CLI 全局安装方式(无需虚拟环境即可全局调用 uniqc 命令)。如无特殊需求,建议优先使用上面的 uv 安装方式。

从 PyPI 安装

pip install unified-quantum

从源码构建

git clone https://github.com/IAI-USTC-Quantum/UnifiedQuantum.git
cd UnifiedQuantum

# 完整安装
pip install .

# 开发模式
pip install -e .

安装验证

安装完成后,运行以下命令确认安装成功:

python -c "import uniqc; print(uniqc.__version__)"

若能打印出版本号(如 0.200.0),说明安装成功。

也可以直接运行 uniqc doctor 一键体检(依赖、配置、缓存、网络连通性)。

配置真机平台(推荐 OriginQ)

uniqc config init
uniqc config set originq.token <YOUR_ORIGINQ_TOKEN>
uniqc config validate
  • OriginQ 是目前推荐的入门平台:免费试用门槛低、文档完整,uniqc backend list -p originq 能看到全部芯片。

  • 其它平台同理:uniqc config set ibm.token ... / uniqc config set quark.token ...

配置文件结构与 profile 切换的完整说明见 平台约定uniqc config

C++ 模拟器(uniqc-cppsimulator)

C++ 模拟器已拆分为独立仓库 uniqc-cppsimulator,并以同名 PyPI 包发布;pip install unified-quantum 会自动将其作为依赖安装,import 名仍为 uniqc_cpp。本仓库的源码构建是纯 Python 流程,不再需要 CMake / C++ 工具链。编译相关问题(CMake、pybind11、平台 wheel 等)请参阅 uniqc-cppsimulator 仓库的 README。

可选依赖

核心依赖(numpy、scipy、sympy 等)在默认安装中已包含。以下为可选功能的额外依赖:

OriginQ 平台

uv pip install unified-quantum[originq]
# 或 pip
pip install unified-quantum[originq]

Python 3.14 用户:此 extra 在 Python 3.14 上会被 marker 门控跳过。使用 Python 3.10–3.13 以获取 OriginQ 平台支持。

QuarkStudio / Quark 平台

uv pip install unified-quantum[quark]
# 或 pip
pip install unified-quantum[quark]

注意[quark] extra 包含 quarkstudioquarkcircuit。前者负责 Task.status/run/result,后者用于读取芯片拓扑、耦合器保真度、可用门和校准信息。

  • 可用范围:Python 3.12–3.13、Linux / macOSwin32 和 Python ≥ 3.14 上 该 extra 会被 marker 门控跳过(不报错,但不安装 quarkstudio / quarkcircuit)。

  • 从 v0.0.15 起,[all] 不再包含 [quark]。如需 Quark 平台支持, 请显式安装 [quark]

IBM / Qiskit 平台

Qiskit 已是 unified-quantum核心依赖,随默认安装一起进来;不需要再安装 [qiskit] extra。如果 import qiskit 失败,说明当前环境损坏,请重装:

pip install --upgrade unified-quantum

注意:核心依赖现在包含 qiskitqiskit-aerqiskit-ibm-runtime。项目不在 pyproject.toml 中钉住第三方依赖版本,具体版本由当前包索引解析得到。

高级模拟 (QuTiP)

uv pip install unified-quantum[simulation]
# 或 pip
pip install unified-quantum[simulation]

可视化

uv pip install unified-quantum[visualization]
# 或 pip
pip install unified-quantum[visualization]

PyTorch 集成

[pytorch] 同时安装 torchtorchquantum-ng(导入名为 torchquantum)。

uv pip install unified-quantum[pytorch]
# 或 pip
pip install unified-quantum[pytorch]

安装所有可选依赖

[all] 安装跨平台兼容的可选功能依赖([simulation] + [visualization] + [pytorch] + [originq] 等)。

v0.0.15 Breaking Change[all] 不再包含 [quark]。之前 [all] 因为 quarkcircuitwin32 和 Python 3.14 上缺少 wheel,导致跨平台 解析失败。如需 Quark 平台支持,请显式安装 pip install unified-quantum[quark] (仅限 Python 3.12–3.13 + Linux / macOS)。

uv pip install unified-quantum[all]
# 或 pip
pip install unified-quantum[all]

弃用政策

v0.0.15 建立了明确的弃用时间线,0.1.0 已按该政策移除全部在 0.0.x 中触发 DeprecationWarning 的公共 API。当前代码库中不存在已弃用 但仍可用的 API;从 0.0.x 升级时请对照 0.1.0 迁移指南 修改调用点。 政策框架本身详见 弃用政策(0.1.0 兼容性悬崖)

开发者补充

维护者应使用 uv sync --all-extras --group dev --group docs --upgrade 建立全量环境;缺少当前维护的可选后端依赖或文档构建依赖都应视为开发环境不完整,而不是测试阻断的正常原因。项目依赖策略是不在 pyproject.toml 中约束第三方依赖版本,主分支不提交 uv.lock,依赖解析问题应通过升级解析结果和上游兼容性审查处理。

如需本地构建文档,使用上述全量环境后进入 docs/ 目录执行 make html。这一步仅在维护文档时需要,普通安装可跳过。

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