Quantum Simulator MCP 服务器

一个提供量子电路模拟器的 Docker 镜像，该模拟器实现了模型上下文协议 (MCP)，允许与 MCP 客户端（例如 Claude for Desktop）集成。

特性

• 具有噪声模型的量子计算模拟器
• 支持 OpenQASM 2.0 量子电路
• 使用 Qiskit 进行量子电路模拟
• 支持各种噪声模型（退极化、热弛豫、读出误差）
• 多种结果类型，包括计数、状态向量和可视化直方图
• 预配置的示例电路
• 与 MCP 客户端无缝集成

快速开始

获取 Docker 镜像

docker pull ychen94/quantum-simulator-mcp:latest

只需使用以下命令运行容器：

docker run -i --rm -v /tmp:/data/quantum_simulator_results -e HOST_OUTPUT_DIR="/tmp" ychen94/quantum-simulator-mcp:latest

此命令：

• 将主机上的 /tmp 目录挂载到容器中，以存储直方图输出文件
• 将 HOST_OUTPUT_DIR 环境变量设置为 /tmp
• 使用 -i（交互模式）保持容器运行
• 在容器退出时使用 --rm 自动删除容器

与 Claude for Desktop 一起使用

1. 安装 Claude for Desktop

2. 编辑 Claude 配置文件：

   • macOS: ~/Library/Application Support/Claude/claude_desktop_config.json
   • Windows: %APPDATA%\Claude\claude_desktop_config.json

3. 将以下配置添加到 mcpServers 部分：

{
  "mcpServers": {
    "quantum-simulator": {
      "command": "docker",
      "args": [
        "run",
        "-i",
        "--rm",
        "-v", "/tmp:/data/quantum_simulator_results",
        "-e", "HOST_OUTPUT_DIR=/tmp",
        "ychen94/quantum-simulator-mcp:latest"
      ]
    }
  }
}

4. 重启 Claude for Desktop
5. 在 Claude UI 中查找锤子图标，表示可用的 MCP 工具

MCP 工具

服务器提供以下 MCP 工具：

• run_circuit: 运行具有指定噪声模型的量子电路
• list_noise_models: 列出所有可用的噪声模型及其描述
• list_result_types: 列出所有可用的结果类型及其描述
• get_circuit_stats: 分析量子电路并返回统计信息
• create_test_histogram: 创建一个测试直方图文件以验证输出目录配置

MCP 资源

服务器提供示例量子电路：

• qasm://examples/bell-state.qasm: Bell 态制备电路
• qasm://examples/grover-2qubit.qasm: 2 量子比特 Grover 算法实现
• qasm://examples/qft-4qubit.qasm: 4 量子比特量子傅里叶变换
• quantum://noise-models/examples.json: 示例噪声模型配置

在 Claude 中的示例用法

以下是一些可以在 Claude 中使用的提示：

1. "运行一个 Bell 态电路并向我展示结果"

2. "量子模拟器中有哪些噪声模型可用？"

3. "使用 0.01 退极化噪声模拟一个 2 量子比特 Grover 算法"

4. "创建一个测试直方图并向我展示文件路径"

5. "请提供一个简单的 QAOA 算法，只获取 result_types: histogram，并使用 iterm 查看直方图"

卷映射

容器在 /data/quantum_simulator_results 中生成直方图 PNG 文件。 这些文件需要可以从您的主机系统访问。 卷映射 (-v /tmp:/data/quantum_simulator_results) 使这些文件在您主机的 /tmp 目录中可用。

环境变量

• QUANTUM_OUTPUT_DIR: 容器内直方图文件的输出目录（默认：/data/quantum_simulator_results）
• HOST_OUTPUT_DIR: 主机系统上的相应路径（默认：/tmp）

多架构支持

此镜像支持以下架构：

• linux/amd64
• linux/arm64（已确认在 Mac M 系列芯片上工作）

注意：该镜像尚未在 Windows 系统上进行测试，但只要 Docker Desktop 配置正确，应该可以工作。

故障排除

问题: Claude 无法访问直方图文件。 解决方案: 确保卷映射正确，并且 HOST_OUTPUT_DIR 环境变量与卷映射中的主机路径匹配。

问题: Docker 容器立即退出。 解决方案: 确保使用 -i 标志来保持 stdin 打开，这是 MCP STDIO 传输所必需的。

许可证

本项目根据 MIT 许可证获得许可。 有关更多详细信息，请参阅此项目存储库中的 LICENSE 文件。