<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">intechngu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник НГУ. Серия: Информационные технологии</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Vestnik NSU. Series: Information Technologies</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1818-7900</issn><issn pub-type="epub">2410-0420</issn><publisher><publisher-name>НГУ</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.25205/1818-7900-2020-18-2-43-53</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">intechngu-129</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Статьи</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Инструменты для выполнения и эмуляции квантовых вычислений</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Tools for Performing and Emulating Quantum Computing</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Баскаков</surname><given-names>П. Е.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Baskakov</surname><given-names>P. E.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">pavelbaskakov98@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Хабовец</surname><given-names>Ю. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Khabovets</surname><given-names>Y. Yu.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">yuriy131196@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Пилипенко</surname><given-names>И. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Pilipenko</surname><given-names>I. A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">irenphil@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кравченко</surname><given-names>В. О.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kravchenko</surname><given-names>V. O.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">olenikr@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Черкесова</surname><given-names>Л. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Cherkesova</surname><given-names>L. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">chia2002@inbox.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru">Донской государственный технический университет<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">Don State Technical University<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2020</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>11</day><month>11</month><year>2020</year></pub-date><volume>18</volume><issue>2</issue><fpage>43</fpage><lpage>53</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Баскаков П.Е., Хабовец Ю.Ю., Пилипенко И.А., Кравченко В.О., Черкесова Л.В., 2020</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Баскаков П.Е., Хабовец Ю.Ю., Пилипенко И.А., Кравченко В.О., Черкесова Л.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Baskakov P.E., Khabovets Y.Y., Pilipenko I.A., Kravchenko V.O., Cherkesova L.V.</copyright-holder><license license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://intechngu.elpub.ru/jour/article/view/129">https://intechngu.elpub.ru/jour/article/view/129</self-uri><abstract><p>В настоящее время квантовые технологии находятся на передовой развития научной мысли. Крупные корпорации создают собственные квантовые суперкомпьютеры, разрабатываются квантовые аналоги классических алгоритмов, ведутся исследования в области квантовой криптографии. Но так как квантовые компьютеры еще не получили широкого распространения, актуальным становится вопрос: как обычным пользователям, ученым и исследователям не отставать от развития науки? Одним из возможных решений является использование различного рода инструментов для эмуляции квантовых вычислений на локальном неквантовом компьютере. Кроме того, существует также возможность получить в распоряжение несколько кубит квантового суперкомпьютера IBM. Как правило, такие инструменты реализуются в виде библиотек для различных языков программирования. Ввиду того что работа с реальными квантовыми компьютерами доступна лишь узкому кругу исследователей, эмуляторы просто необходимы для проверки гипотез или алгоритмов. В данной статье рассмотрены наиболее популярные квантовые эмуляторы, использующиеся для квантовых вычислений и позволяющие эмулировать процесс работы квантового компьютера. Были изучены квантовые эмуляторы, выявлены и описаны их индивидуальные особенности, составлены рекомендации для более удобного начала работы с ними, а также описаны их достоинства и недостатки. Произведен обзор нескольких библиотек для языков JavaScript, Python, C/C++, а также рассмотрены средство с веб-интерфейсом (Quantum Programming Studio) и набор инструментов от компании Microsoft (Microsoft Quantum Development Kit), основным языком которого служит Q#.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Currently, quantum technologies are at the forefront of scientific thought. Large corporations are creating their own quantum supercomputers, developing quantum analogues of classical algorithms, and research is being conducted in the field of quantum cryptography. But since quantum computers have not yet become widespread, the question becomes relevant: how can ordinary users, scientists and researchers keep up with the development of science? One possible solution is to use various kinds of tools to emulate quantum computing on a local non-quantum computer. In addition, there is also the opportunity to have several qubits of IBM's quantum supercomputer available. As a rule, such tools are implemented in the form of libraries for various programming languages. Due to the fact that working with real quantum computers is available only to a narrow circle of researchers, emulators are simply necessary to test hypotheses or algorithms. This article examined the most popular quantum emulators used for quantum computing and allowing emulating the process of a quantum computer. Work was carried out to study quantum emulators, to identify and describe their individual characteristics, to make recommendations for a more convenient start to work with them, as well as to describe their advantages and disadvantages. A review of several libraries for the JavaScript, Python, C / C ++ languages was made, as well as a tool with a web interface (Quantum Programming Studio) and a set of tools from Microsoft (Microsoft Quantum Development Kit), the main language of which is Q #, is examined. At the end of the article, a conclusion is made regarding the considered tools.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>квантовые вычисления</kwd><kwd>библиотеки</kwd><kwd>эмуляция</kwd><kwd>кубит</kwd><kwd>языки программирования</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>quantum computations</kwd><kwd>libraries</kwd><kwd>emulation</kwd><kwd>qubit</kwd><kwd>programming languages</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
