Perceval: Una Plataforma de Software para la Computación Cuántica Fotónica de Variables Discretas

Presentamos Perceval, una plataforma de software de código abierto para simular e interactuar con computadoras cuánticas fotónicas de variables discretas, y describimos sus principales características y componentes. Su interfaz en Python permite componer circuitos fotónicos a partir de bloques básicos de construcción fotónica como fuentes de fotones, divisores de haz, desplazadores de fase y detectores. Hay disponibles una variedad de motores de cómputo optimizados para diferentes casos de uso. Estos utilizan técnicas de simulación de vanguardia que abarcan tanto la simulación débil, o muestreo, como la simulación fuerte. Damos ejemplos de Perceval en acción reproduciendo una variedad de experimentos fotónicos y simulando implementaciones fotónicas de una gama de algoritmos cuánticos, desde los de Grover y Shor hasta ejemplos de aprendizaje automático cuántico. Perceval está diseñado para ser un kit de herramientas útil para experimentalistas que deseen modelar, diseñar, simular u optimizar fácilmente un experimento fotónico de variable discreta, para teóricos que deseen diseñar algoritmos y aplicaciones para plataformas de computación cuántica fotónica de variable discreta, y para diseñadores de aplicaciones que deseen evaluar algoritmos en las computadoras cuánticas fotónicas de vanguardia disponibles.