可视化、接口与并行
适用版本 · ArcQML 0.1.0
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12.1 Unicode 文本电路图
Rust 顶层接口中的 draw 只把 Circuit 渲染为 Unicode 字符串：q0 位于最上方，单量子比特门显示为边框，受控门显示为控制点和连接线，参数化门以 p<index> 或固定数值显示。
let mut circuit = Circuit::new(3)?;
circuit.h(0usize)?.cnot(0usize, 1usize)?.rz(0.3, 2usize)?;
println!("depth = {}", circuit.depth());
println!("{}", draw(&circuit));
12.2 Python API 的稳定可用面
| Python 对象/函数 | 对应 Rust 概念 | 注意事项 |
|---|---|---|
| Tensor / tensor / no_grad | arcqml::Tensor 与梯度模式 |
numpy() 或 item() 是显式离开 Tensor 表示的边界。 |
| Circuit | arcqml::Circuit |
只绑定常用门集；参数名值与梯度以 dict 返回。 |
| StateVectorSimulator | 单态 simulator | from_amplitudes 要 C 连续 complex128 一维 NumPy 数组。 |
| BatchStateVectorSimulator | batch simulator | from_amplitudes 要 C 连续 complex128 二维行主序数组。 |
| PauliSum | SparsePauliOp | 用于 run 的 observable。 |
| mse_loss / BCE logits | Rust 损失函数接口的子集 | Python 当前未导出 L1、binary_nll 和多分类 CE。 |
| Adam | arcqml::Adam |
默认 beta1=0.9、beta2=0.999、epsilon=1e-8、weight_decay=0。 |
Python 的 simulator.run 不修改当前态，apply_circuit 会修改当前态；这与 Rust 语义一致。Python BatchStateVectorSimulator 同样暂未支持 sample_counts。Python Circuit.gradients() 在任一参数尚未产生梯度时会按绑定层实现报告错误，故训练中应先 backward 再读取。
12.3 Rayon 线程池
Rust 顶层接口提供 init_rayon(num_threads) 与 rayon_num_threads()，Python 同样导出这两个函数。初始化全局 Rayon 工作线程池必须发生在首次并行计算之前；批量路径在样本层进行任务调度，因此线程数、batch 大小、状态维度和内存带宽都会影响实际性能。线程池只能初始化一次，应用应在首次模拟之前完成配置。