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xi-zhao/openquantum

开发工具
72 stars 质量 61 趋势 20MIT

Open-source quantum Agent workspace with a desktop client, Web UI, messaging, Qiskit/MCP tools, and scientific validation

概览

简体中文 · English · 日本語 · 한국어 · Español · Français · Deutsch · Português · Русский · العربية OpenQuantum 把专业量子软件、研究方法与完整应用接到你的问题上。你可以用自然语言发起计算、检查工具返回的结果,也可以进入量子学习通准备课程,或把自己的算法与应用接进来。 从学习者的第一次实验,到研究者的方法比较,再到开发者的应用集成,都可以从已支持的任务开始。 为什么选择 · 浏览能力 · 开始使用 · 使用与结果 · 开发与扩展 · 路线与 RSI · 参与建设 · 开源生态 OpenQuantum 的工作,是把领域方法、Agent 执行和开放工具接到具体任务上;它的价值不必等到真实 QPU 取得优势才开始,本地计算、教学实验和方法验证也是实际用途。 你不必先学会每套 SDK,才能开始一个已支持的任务:Skill 提供工作方法,Agent 调用专业 Tool,工作台保留输入与结果。我们希望减少反复配置、接口学习和流程搭建,让学习者能够动手,让研究者把更多精力放在提出假设、设计对照与判断结果上,而不是替代这些判断。 PyZX 电路优化、QCEC 等价性检查与噪声模拟,分别回答不同问题。把它们用于同一个研究目标,可以进一步追问“理想电路更简洁,含噪表现是否也更好”。我们持续建设这种有科学意义的组合:对齐模型、单位、位序和预算,理解方法何时适用、何时失效;接口接通本身不等于结论成立。各工具的当前范围见计算与资源配置。 常用步骤、计算结果与适用的独立检查,为复核和后续使用提供基础。我们希望进一步积累带条件的方法比较与失败证据:不仅知道一次计算成功,也理解它为什么适用、何时应换一条路线。有依据的负结果同样有价值,但程序报错不等于科学反驳。完整科学验收目前按相应能力的支持范围提供,经验整理也不等于系统已自动学习。

README

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OpenQuantum,共建可信的量子科研智能。 把量子科研的专业积累,汇聚到一个 OpenQuantum

OpenQuantum 是开源开放的量子科研 AI 平台,连接开源社区的优秀软件、算法与公开研究成果,让 AI 围绕你的研究问题开展分析、选择方法、执行计算并核对结果,把专业积累转化为实际的科研能力。

从一个研究问题、一篇论文或一段现有程序出发,让 AI 参与科研探索。保留程序、参数与核对记录,让一次研究成为下一次的起点。

OpenQuantum 的核心是一套通用量子科研插件,由 Skills、Tools 和 MCP Server 组成;再通过适配器接入不同 Harness。选择适合你的安装入口,两者复用同一份领域能力:Codex 插件 将量子 Skill 与科学 Tool 接入 Codex 原生对话,侧边入口用于管理能力开关、MCP 连接和 Token;Desktop 是简洁的个人 Harness,保留对话、工作区、文件、工具执行和历史,模型服务可自行配置。

安装 Codex 插件 · 安装 Desktop · 先看计算与结果 · 访问官网

先看实测案例:PennyLane Pauli 对易子计算完整调用提速 5.09 倍;QuTiP Wigner 函数计算完整调用提速 5.69 倍,均保留性能对照、结果核对与复跑记录。

Desktop 0.8.11:Mac Apple Silicon 独立安装包 · Codex 插件 0.8.11:下载与发布说明。以各 Release 附件为准。

  • 更容易找到能力: Tools、MCP、Skills 按 8 类用途分组,支持搜索和状态筛选。

  • 简洁个人桌面: Mac Apple Silicon 的 OpenQuantum.app 自带运行环境;设置包含通用、模型与 OpenQuantum 插件。插件页沿用首页、Skills、MCP 三栏,展开卡片配置环境、账户与工具限制。

    为什么选择 · 优化实测 · 浏览能力 · Codex 插件 · 开始使用 · 使用与结果 · 开发与扩展 · 路线与 RSI · 参与建设 · 开源生态

    早期版本界面参考;0.8.11 简洁版已收拢侧栏和设置。在设置中添加自己的模型服务,即可开始新会话。

为什么选择 OpenQuantum

覆盖广,让研究思路有路可走

从量子算法与线路模拟,到量子化学、多体计算和量子纠错,持续拓展专业方向,打通工具与方法之间的衔接。让研究者少花时间准备工具,多花时间探索问题。Qiskit、PennyLane、QuTiP、PyZX、TeNPy、Stim / PyMatching 等社区项目,为这些研究方向提供专业积累。

计算快,让更多想法得到验证

持续优化关键计算环节,缩短等待,支持更多比较与尝试。在针对性优化案例中,PennyLane Pauli 对易子计算与 QuTiP Wigner 函数计算的完整调用,分别实现了 5.09 倍和 5.69 倍加速,结果均经过原库对照与独立参考计算核对。

开放共建,让科研能力不断向前

持续引入有价值的开源项目与论文方法,在适配、优化和实际使用中共同改进。OpenQuantum 围绕这些成果建设 Agent 工作流、计算接口与验证记录,让新的工具、方法与经验成为平台继续生长的力量。欢迎所有人参与建设,一起把社区的专业积累建设成研究者用得上、能检验、愿意信赖的量子科研智能。

从你的工作开始

你的工作 核心难点 OpenQuantum 的价值
科研与算法研究 验证一个新想法,常要反复实现方法、寻找对照、核对结果。 从算法示例与专业 SDK 起步,改输入、做对照,结合已支持的独立检查,留下可复用的程序与结果。见计算与结果。
应用与 Agent 开发 想在现有应用中加入量子计算,还缺专业方法与可用的调用路径。 接入已有 Skill、Tool 与原生 SDK,让应用使用专业软件,并保留自己的界面与流程。见开发与扩展。
行业研发与技术评估 有了应用方向,还需要依据来选择计算方法、估算资源、确定研发路线。 从已支持的任务做初步对照,查看方法条件、资源假设与结果来源,为后续研究准备依据。见参考资料与选型。
教学与课程建设 想把抽象概念变成学生能动手的课程,材料、实验与课件却分散。 用开源算例设计实验,借量子学习通组织材料与课件。教学功能与课程建设进度见量子学习通。
学习与动手探索 概念读懂了,还不知道怎样运行算法、调整输入、解释结果。 运行示例、修改参数,结合指南与可用参考结果,理解方法为什么适用、有什么限制。见算法学习与方法比较。
研究软件与生态建设 已有论文方法、研究代码或 SDK,还需要工作流、接口与示例,让别人用起来。 将方法整理为 Skill、需要执行的动作接为 Tool,或接入完整应用;保留来源与贡献归属,让他人继续使用和扩展。见能力接入。

开源:把能力掌握在自己手中

你可以查看平台与接入代码,了解方法的来源,按相应许可修改、部署和维护自己的工具组合。模型服务与计算后端可以按需选择,研究数据是否共享也由你决定。作者、许可证和贡献归属继续保留,让已有工作能够随项目延续。

全面:让一个问题有更多方法可选

OpenQuantum 汇聚算法、编译、仿真、量子信息、化学与多体、优化、纠错、动力学、控制和网络等方向的软件与研究方法。从指南与开源示例,到原生 SDK 和计算 Tool,你可以按任务选择所需能力,也可以组合工具、设计新的对照。各能力的输入、准备条件与支持范围见能力目录。

例如,分别用 PyZX 做电路优化、QCEC 检查等价性,再用噪声模拟研究含噪表现,可以围绕“电路更简洁,结果是否更好”设计对照。跨工具组合还需要核对模型、单位、位序和预算,当前范围见计算与资源配置。

让 AI 用上专业科研能力

Agent 可以帮你阅读材料、编写程序和调用工具。安装 OpenQuantum 后,你可以围绕已支持的任务,按需要准备依赖和服务配置,让 AI 用上量子领域的方法与计算能力。Skill 说明方法与步骤,Tool 执行具体动作,原生 SDK 也可通过宿主代码工具使用。

记录程序、结果与适用的检查,让后续工作有据可循。有依据的负结果也值得保留,帮助判断方法何时适用、何时需要换一条路线。程序故障与科学结果要分别看待;相关记录可以用于复核与复用,科学判断仍由使用者负责。

把开源库与论文方法变成可用的 Agent 能力,支撑着平台的持续建设。 为此,我们梳理方法、编写工作流、接入软件,并保留来源与使用条件。你也可以把自己的方法、程序或完整应用接进来,让一次开发成为更多人的起点。

这些积累也为下一轮研究能力的改进提供基础,相关方向与进度在长期规划中说明。

先运行一个任务 · 把你的能力接进来

快速开始

选择适合自己的入口。本页的能力说明对应源码主线;已发布安装包的功能与验证范围以各自 Release 为准。

你想怎样使用 安装入口 适用范围
在 Codex 原生聊天中使用量子能力 Codex 插件 0.8.11 需要支持插件的 Codex、Node.js 24+ 和 npm
使用独立桌面应用 Desktop 0.8.11 macOS Apple Silicon;自带 Node / uv 与运行依赖
使用主线能力或参与开发 从源码运行 Git、Node.js 24;计算环境按任务准备

Codex 插件

让 Codex 帮你安装: 新建聊天,复制下面的请求:

请帮我安装 OpenQuantum Codex 插件 0.8.11。先阅读安装指南:
https://github.com/xi-zhao/OpenQuantum/blob/codex-v0.8.11/docs/integrations/CODEX_AGENT_INSTALL.md
从 https://github.com/xi-zhao/OpenQuantum/releases/tag/codex-v0.8.11 下载完整安装包与 SHA256SUMS,
核对摘要后,检查 Codex、Node.js 24+ 和 npm,使用包内安装器完成安装。
请保留已有插件和用户配置,核对 Skills、MCP 工具和左侧全局“OpenQuantum 设置”入口。
需要我重载应用时,告诉我具体操作。最后报告实际验证的结果,以及仍需准备的科学计算依赖。

安装后按提示重载 Codex,在新聊天中直接提出量子任务;通过 OpenQuantum 设置页管理能力和连接。科学计算依赖按需准备,插件安装本身不表示所有 SDK 已就绪。

完整安装包与校验摘要 · 手动安装与故障处理 · 插件功能与宿主边界

桌面安装包

Mac Apple Silicon 下载 OpenQuantum 0.8.11 DMG,按 SHA256SUMS 核对摘要后,将 OpenQuantum.app 拖入「应用程序」。模型服务在「设置 → 模型」中配置。

安装包采用 ad-hoc 本地签名,尚无 Apple 分发签名或公证;首次打开、升级备份与数据保留见安装说明。Intel Mac 与 Windows 暂使用 0.8.4 能力包及其配套说明,或选择源码路径。

从源码运行

git clone https://github.com/xi-zhao/openQuantum.git
cd openQuantum
npm ci
npm run dev

打开启动日志中带登录令牌的本机地址,认证后进入工作台。

在「设置 → 模型」添加服务地址、模型名称和 API Key。Agent 执行任务需要模型支持 Tool Calling;模型凭据与量子云凭据分别配置。无需模型密钥也可以先运行下方的固定本地案例。

模型与部署配置 · 按需准备计算环境 · 升级与数据保留 · 故障排查

可以用它做什么

按任务选择能力,使用既有计算入口,或通过 SDK 工作台编写自己的研究程序。

研究任务 代表能力与使用入口 需要核对的边界
学习算法、比较方法 49 项可执行示例:QFT、HHL、VQE、QAOA、QSP、态制备等 默认输入用于教学;实际误差、收敛和方法适用条件逐项检查
电路编译、仿真与信息分析 Qiskit、PennyLane、PyZX、Graphix、QCEC、密度矩阵审计;任务与接口 门集、位序、噪声模型与等价性检查范围
基态、化学与多体计算 VQE、SQD、TeNPy、OpenFermion;方法选择 活性空间、粒子扇区、收敛和独立参考
分子激发态与光谱 SlowQuant:酉波函数、量子线性响应、跃迁性质与吸收谱 活性空间、响应近似与独立参考;使用与验证边界
非规则图张量网络 TNQS:图上的电路、动力学、有限平面 CTMRG 与采样 有效平面嵌入、截断与环境收敛;使用与验证边界
连续相对论场论 RcmpsCore:1+1 维标量场、RCMPS 优化与同真空激发 正常序、背景收敛与能隙定义;使用与验证边界
误差缓解与量子纠错 Mitiq、Stim / PyMatching、LDPC、Chromobius;纠错能力 采样预算、统计误差及解码器的适用模型
检查 detector error model emlint:结构诊断、反例及不完整检查状态 保留告警、跳过项和缺失上下文;不证明码距或解码正确性
动力学与实验模拟 Trotter / qDrift、Dynamiqs、OQuPy、Bloqade、Pulser、PairInteraction;模拟与硬件入口 单位、截断、时间步长;模拟与真实设备操作分别说明
光子计算与量子网络 Perceval、Piquasso、Lightworks、SimQN、NetQASM;使用范围 后端、损耗模型、采样与网络协议
形式化数学与物理命题 Lean 4、mathlib、physlib:复用定理、检查证明与依赖公理 证明只覆盖文件中的定义、假设和公理,不证明物理模型真实
查询方法与公开基准 Quantum-Practices 与 Metriq 固定资料和历史记录,不代表当前设备性能
组织教学材料与课堂 量子学习通 / OpenMAIC:材料、课件、测验与课堂 完整课程体系仍在建设,真实在线 AI 教学流程尚未完整验收

TNQS 使用 tnqs-dynamics 入口:先显式运行 node scripts/setup-sdk.mjs tnqs-dynamics,再通过 SDK 工作台使用公开 Julia API。小系统对照不代表大规模收敛或科学验收。

RcmpsCore 使用 rcmps-field-theory 入口:显式运行 node scripts/setup-sdk.mjs rcmps-field-theory 后编写 Julia 程序。传递 gap 不等于 Hamiltonian 能隙;试探态示例不证明相互作用基态或质量谱。

SlowQuant 使用 slowquant-response 入口:先显式运行 node scripts/setup-sdk.mjs slowquant-response,再通过 SDK 工作台运行自定义程序。已验证小规模离线响应;Qiskit 分子谱学与硬件另行核验。

当前源码分发 189 个内置 Skill、91 个 MCP 服务连接、5 个原生量子 Tool,并为 117 个 SDK/源码环境提供原生 API 使用路径。清单数量、配置启用、环境就绪与科学验收是不同状态;每项能力按需准备,平台、账户和许可限制见对应说明。

完整 Skill 目录 · MCP 服务及默认开关 · 原生 Tool 与副作用 · SDK API 与逐库验证 · 相近方法怎么选

跑通第一个任务

无需模型密钥:复算基态案例

完成源码的 npm ci 后,运行固定二量子位 VQE 案例,并与独立参考比较:

npm run demo:quantum-ground-state

该命令给出本地计算及逐项检查;完整科学验收还需要会话来源和可重读的验收报告。输入、历史结果与验证边界均已保留。

让 Agent 执行:Bell 态采样

在源码目录先显式准备 FatQat 的固定环境(需要 uv),再在已配置模型的工作台中发起任务:

node scripts/setup-paper-tools.mjs fatqat-workbench

用 FatQat 从双量子位全零态出发,对 q0 施加 H,再以 q0 为控制位、q1 为目标位施加 CX。返回无噪声精确概率,并用 1024 次采样、seed=7 比较频数。

理想概率是 00、11 各 50%,有限采样会波动。查看实际 Tool 调用、输入和输出,再调整参数比较结果。完整说明与更多可复制任务 · 直接运行 HHL 等算法示例

使用与结果

日常使用遵循 发现 → 准备 → 执行:先查能力和条件,再为所选 SDK 准备依赖与连接,最后执行计算。环境缺失时按提示准备;计算调用本身不隐式安装本地科学依赖。

  • 看实际执行记录。 配置启用和模型的文字回复,不能替代 Tool 调用、程序与结果文件。
  • 分清检查范围。 工程 CI、数值参考对照、形式证明和科学验收分别说明。只有支持完整证据链的能力,才能按相应合同产生科学验收结论。
  • 保留可复算材料。 记录输入、单位、随机种子、依赖版本、程序、结果和检查状态,也保留失败与负结果。
  • 按需连接外部资源。 本地数值计算无需量子云账户;真实硬件和付费服务需要另行配置凭据、权限及额度。

结果与证据说明 · 能力与宿主边界 · 常见问题

实测案例

针对固定科研计算的优化,公开完整调用计时、输出和独立参考检查,便于复跑与评估。

计算任务 原实现 → 优化后 测量条件与证据
PennyLane Pauli 对易子 30.62 ms → 6.02 ms(5.09 倍) 32 量子位局域模型;Apple M4、PennyLane 0.45.1、9 轮热运行中位数;程序、原始计时与独立核验
QuTiP Wigner 函数 171.77 ms → 30.18 ms(5.69 倍) 64 维 Fock 空间、201×201 网格;Apple M4、QuTiP 5.3.1、单线程、9 轮热运行中位数;程序、原始计时与独立核验

两项计时包含输入输出转换,不含环境准备与编译;收益限于各报告定义的任务与条件,不能推广为所有量子计算的加速比。

开发与贡献

优先复用社区已有实现,让研究方法进入共享插件,再适配 DSH、Codex 等宿主。共享实现只维护一份,不新增通用 Agent Runtime。

你想贡献什么 从哪里开始
领域方法、操作步骤或工具选择 编写 Skill;贡献指南与现有 Skill
计算、查询或设备动作 按边界选择原生 Tool Provider 或 MCP Server;扩展模型
科学检查与验收 使用 Validator、科学合同与相应证据链;四条贡献路径
应用、课程或可复算案例 说明用户任务、输入输出、来源、许可与验证范围;GitHub Issues

按改动选择检查;全仓质量入口为 npm run check,具体数值与宿主验证见开发验证示例。新增能力需同步本页的任务说明与使用入口;逐项接口、依赖和验证细节放入能力参考及对应接入文档。

长期方向包括专业软件接入、量子与经典计算协同、教学应用和经验证的研究能力改进。完整 RSI 闭环尚未实现;愿景、评估条件与权限边界见长期发展规划。

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开源生态与许可

OpenQuantum 建立在量子开源社区和宿主平台的工作之上,保留原作者、项目来源与贡献归属。上游项目及适配关系与 THIRD_PARTY_NOTICES.md 集中列出来源和许可。

自有代码除单独声明的目录外采用 MIT License,© 2026 Xi Zhao。Mitiq 能力目录采用 GPL-3.0-only,Metriq 数据快照采用 CC-BY-4.0;对应 NOTICE 与发行约束继续适用。

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