論文の概要: From Block Diagrams to Bloch Spheres: Graphical Quantum Circuit Simulation in LabVIEW

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.00643v2
• Date: Tue, 03 Feb 2026 07:45:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-04 13:28:03.704898
• Title: From Block Diagrams to Bloch Spheres: Graphical Quantum Circuit Simulation in LabVIEW
• Title（参考訳）: ブロック図からブロッホ球:LabVIEWにおける量子回路シミュレーション
• Authors: Murtaza Vefadar,
• Abstract要約: 本稿では,NI環境下で開発されたオープンソース量子回路ツールキットQuVI(Quantum Virtual Instrument)を紹介する。 QuVIは、標準的な量子回路表記法と直感的で視覚的な類似を提供する。 ブロックダイアグラム」を直接量子状態の進化("Blochs")に変換することで、QuVIは量子論理をプロトタイピングするための強力なプラットフォームを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: As quantum computing transitions from theoretical physics to engineering applications, there is a growing need for accessible simulation tools that bridge the gap between abstract linear algebra and practical implementation. While text-based frameworks (like Qiskit or Cirq) are standard, they often present a steep learning curve for students and engineers accustomed to graphical system design. This paper introduces QuVI (Quantum Virtual Instrument), an open-source quantum circuit toolkit developed natively within the NI LabVIEW environment. Moving beyond initial proof-of-concept models, QuVI establishes a robust framework that leverages LabVIEW's "dataflow" paradigm, in which wires represent data and nodes represent operations, to provide an intuitive, visual analog to standard quantum circuit notation while enabling the seamless integration of classical control structures like loops and conditionals. The toolkit's capabilities are demonstrated by constructing and visualizing fundamental quantum algorithms and verifying results against theoretical predictions. By translating "Block Diagrams" directly into quantum state evolutions ("Bloch Spheres"), QuVI offers educators and researchers a powerful platform for prototyping quantum logic without leaving the graphical engineering workspace.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングが理論物理学から工学的応用へと移行するにつれ、抽象線形代数と実践的実装の間のギャップを埋める、アクセス可能なシミュレーションツールの必要性が高まっている。 テキストベースのフレームワーク(QiskitやCirqなど)は標準的なものであるが、グラフィカルなシステム設計に慣れた学生やエンジニアにとって、学習曲線は急勾配であることが多い。 本稿では、NI LabVIEW環境内でネイティブに開発されたオープンソースの量子回路ツールキットQuVI(Quantum Virtual Instrument)を紹介する。 最初の概念実証モデルを超えて、QuVIはLabVIEWの"データフロー"パラダイムを活用する堅牢なフレームワークを確立し、ワイヤーはデータを表し、ノードは操作を表現する。 このツールキットの能力は、基本量子アルゴリズムを構築し、視覚化し、理論的な予測に対して結果を検証することによって実証される。 ブロックダイアグラム"を直接量子状態の進化("Bloch Spheres")に変換することで、QuVIは、グラフィカルなエンジニアリングワークスペースを離れることなく、量子ロジックをプロトタイピングするための強力なプラットフォームを提供する。

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