Quantum OpenQASM MCP

Quantum OpenQASM 助手

Quantum OpenQASM Assistant 是面向 IBM Quantum 的 VS Code 扩展和模型上下文协议（MCP）服务，可从 Cursor、VS Code、IBM Bob 和 Google Antigravity 向真实的量子硬件和模拟器提交 OpenQASM 2.0 电路。它还包含 Quantum Lab（交互式电路编辑器）、实时作业轮询、测量直方图、Bell 态 / GHZ 示例、SamplerV2 REST 集成，以及面向 AI 编码助手的一键式 MCP 设置。

搜索词： 量子计算 · openqasm · qasm · ibm quantum · qiskit · 量子电路 · 量子硬件 · mcp server · model context protocol · cursor mcp · vscode quantum · ai quantum assistant · 量子编程 · 量子比特 · bell state

作者： Markus van Kempen
电子邮件： [email protected] · [email protected]
网站： markusvankempen.github.io
再小的错误也不放过，再奇怪的语法也能应对。

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概述

Quantum OpenQASM Assistant 通过纯 TypeScript MCP 服务和 VS Code 扩展，将 AI Agent 和开发者连接到 IBM Quantum。提交 OpenQASM 2.0 ISA 电路、轮询作业状态并查看测量直方图——可通过 stdio 在本地运行，也可通过 IBM Code Engine 上的 SSE 远程运行。

产品	标识符	版本
VS Code 扩展	markusvankempen.quantum-openqasm-assistant	1.9.2
NPM MCP 服务	@markusvankempen/quantum-openqasm-mcp	1.9.2
MCP Registry	io.github.markusvankempen/quantum-openqasm-mcp	1.9.2
公开仓库	quantum-openqasm-assistant	标签 v1.9.2 — 仅包含文档和部署指南

源代码由私有开发仓库 quantum-openqasm-assistant-dev 维护。请通过 VS Code Marketplace 或 npm MCP 安装产品——不要克隆此仓库来获取扩展源代码。

graph TB
    subgraph clients [MCP Clients]
        Cursor[Cursor / VS Code]
        Bob[IBM Bob]
        AG[Antigravity]
        Lab[Quantum Lab Extension]
    end

    subgraph mcp [MCP Server]
        Local["server.ts stdio"]
        Remote["server-sse.ts SSE"]
    end

    IBM["IBM Quantum REST API<br/>SamplerV2 · OpenQASM 2.0"]

    Cursor -->|stdio| Local
    Bob -->|stdio| Local
    AG -->|stdio| Local
    Lab -->|stdio or SSE| Local
    Lab -->|SSE| Remote
    Local --> IBM
    Remote --> IBM

sequenceDiagram
    participant User
    participant Ext as VS Code Extension
    participant MCP as MCP Server
    participant IBM as IBM Quantum API

    User->>Ext: Submit .qasm circuit
    Ext->>MCP: submit_qasm_job
    MCP->>IBM: POST /jobs (SamplerV2)
    IBM-->>MCP: job id
    MCP-->>Ext: job id
    loop Poll every 15s
        Ext->>MCP: get_job_status
        MCP->>IBM: GET /jobs/{id}
        IBM-->>Ext: Queued → Running → Completed
    end
    Ext->>MCP: get_job_results
    MCP->>IBM: GET /jobs/{id}/results
    IBM-->>Ext: measurement histogram

📖 文档中心 → docs/README.md · 项目结构 → docs/PROJECT-STRUCTURE.md · OpenQASM 入门 → docs/OPENQASM-PRIMER.md · 技巧与窍门 → docs/TIPS-AND-TRICKS.md · 架构 → docs/ARCHITECTURE.md · 本地 MCP 设置 → docs/ide/LOCAL-MCP-SETUP.md · Qiskit Developer Pack → docs/ide/QISKIT-DEVELOPER-PACK.md · 部署 → docs/deployments/DEPLOYMENT-SCENARIOS.md · 扩展 → extension/README.md · 参与贡献 → CONTRIBUTING.md

仓库政策： 此公开 GitHub 仓库发布概述和设置文档。扩展源代码、脚本和示例存放在私有开发仓库中（设置时请使用 .gitignore.private）。

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功能

功能	描述
Quantum Lab	交互式 OpenQASM 面板，包含示例电路和直方图结果
Qiskit Lab	专用 Qiskit Python 面板——12 个模板、Aer 模拟、导出为 OpenQASM
AI 转译	集成 qiskit-ibm-transpiler，用于面向硬件的原生电路优化
OpenQASM 2.0	IBM 硬件 ISA 格式（原生门 rz、sx、cz）
MCP 工具	list_backends、submit_qasm_job、get_job_status、get_job_results 等
多 IDE MCP	一键设置 Cursor、VS Code、Bob、Antigravity 和 Claude Desktop
Qiskit Developer Pack	从 Diagnostics 捆绑 Qiskit MCP 服务和 quantum-openqasm-mcp
本地 / 远程	本地通过 stdio 运行 MCP，或通过 IBM Code Engine 使用 SSE
诊断	测试 IAM 身份验证、列出后端、从界面保存凭据

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MCP 工具

工具	描述
list_backends	可用的 IBM Quantum 后端、状态和队列
get_backend	特定后端的详细信息
submit_qasm_job	提交 OpenQASM 2.0 电路
get_job_status	轮询作业状态
get_job_results	测量计数 / 直方图数据
cancel_job	取消正在运行的作业

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快速开始

前提条件

• Node.js 18+（推荐使用 mise——参见 mise.toml）
• IBM Cloud API 密钥和 Quantum Service CRN——cloud.ibm.com/iam/apikeys

构建（私有开发仓库）

mise run install
mise run build

配置

cp .env.example .env
# IBM_API_KEY, IBM_SERVICE_CRN, IBM_QUANTUM_ENDPOINT, IBM_QUANTUM_BACKEND

或者在扩展中使用 Quantum → Settings & Diagnostics。

测试

mise run test-e2e
# or: Press F5 in VS Code → Quantum Lab → Run on Hardware

安装扩展

mise run package
code --install-extension extension/quantum-openqasm-assistant-*.vsix

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架构一览

quantum-openqasm-assistant/
├── extension/              # VS Code extension + bundled MCP server
│   ├── src/extension.ts    # Extension entry, MCP client
│   ├── src/server.ts       # Local stdio MCP server
│   ├── src/server-sse.ts   # Remote SSE MCP server
│   └── out/                # esbuild output
├── packages/
│   └── quantum-openqasm-mcp/   # Standalone npm MCP package
├── scripts/                # MCP launcher, e2e tests, examples
├── docs/                   # Published documentation
│   └── QISKIT-INTEGRATION.md  # Qiskit → OpenQASM → IBM Quantum
├── examples/               # Qiskit export script (public)
├── deployments/            # Client modes + infrastructure
│   ├── README.md           # Hub: 5 client modes + 6 infra scenarios
│   ├── extension-only/     # Mode 1
│   ├── extension-mcp-local/# Mode 2
│   ├── mcp-npm/            # Mode 3
│   ├── extension-remote-mcp/# Mode 4
│   ├── mcp-remote-sse/     # Mode 5
│   ├── code-engine/        # IBM Code Engine
│   ├── local-bridge/       # Dev gateway
│   ├── docker-sse/         # Self-hosted
│   ├── secured-remote/     # Auth tiers
│   ├── wxo-orchestrate/    # Orchestrate agents
│   └── ci-cd/              # Pipeline smoke tests
└── Internal/               # Branding, publishing, status (gitignored)

完整的文件结构请参阅 docs/PROJECT-STRUCTURE.md。

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文档

指南	说明
文档中心	所有已发布指南的索引
架构	系统设计、MCP、IBM API 流程
OpenQASM 入门	用通俗易懂的英语学习 OpenQASM 2.0
Qiskit 集成	Qiskit → 导出 QASM → 通过 MCP / Lab 使用 IBM 硬件
提示与技巧	后端选择、MCP 工作流
项目结构	完整的仓库布局
扩展 README	VS Code 扩展功能、命令
本地 MCP 设置	Cursor、VS Code、Bob、Antigravity
部署中心	5 种客户端模式 + 基础设施（CE、Docker、WxO、CI）
部署场景	本地、Code Engine、Docker、混合部署

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Qiskit 集成

使用 Qiskit（或内置的 Qiskit Lab 面板）设计电路，导出为 OpenQASM 2.0，通过 AI 驱动的 qiskit-ibm-transpiler 进行转译，然后在 IBM Quantum 硬件上运行：

from qiskit import QuantumCircuit, qasm2

qc = QuantumCircuit(2, 2)
qc.h(0)
qc.cx(0, 1)
qc.measure([0, 1], [0, 1])

print(qasm2.dumps(qc))  # → submit via MCP or paste into Quantum Lab

OPENQASM 2.0;
include "qelib1.inc";
qreg q[2]; creg c[2];
h q[0];
cx q[0],q[1];
measure q[0] -> c[0];
measure q[1] -> c[1];

运行时无需依赖 Qiskit — MCP 服务直接使用 OpenQASM + IBM Quantum REST。

v1.9.2 Qiskit 功能：

• Qiskit Lab — 12 个模板（Bell、GHZ、Grover、量子隐形传态、VQE ansatz、QAOA，…）、本地 Aer 模拟、一键导出

• AI 转译 — 集成 qiskit-ibm-transpiler MCP，实现硬件原生优化

• quantum-assistant MCP — 精简的 MCP 密钥，便于 AI IDE 设置

• 完整指南：docs/QISKIT-INTEGRATION.md

• Qiskit 开发者套件（Qiskit MCP + AI 转译器 + OpenQASM）：docs/ide/QISKIT-DEVELOPER-PACK.md

• 示例脚本：examples/qiskit-bell-export.py

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安全

• API 密钥存储在 VS Code 设置或 ~/.quantum-openqasm-mcp/.env 中 — 绝不提交到 git
• .env、Internal/ 和 IDE mcp.json 文件均已加入 git 忽略列表
• 请通过 GitHub Issues 报告问题

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参与贡献

欢迎贡献！有关双仓库模式、mise 任务和 PR 流程，请参阅 CONTRIBUTING.md。

请阅读我们的 CODE_OF_CONDUCT.md。

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许可证

Apache License 2.0

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主题与关键词

quantum-computing · quantum-computer · openqasm · openqasm-2 · qasm · ibm-quantum · ibm-cloud · qiskit · quantum-circuit · quantum-hardware · quantum-lab · quantum-programming · quantum-physics · qubit · bell-state · quantum-job · quantum-backend · mcp · model-context-protocol · mcp-server · vscode-extension · cursor · ibm-bob · antigravity · copilot · ai-assistant · typescript · nodejs · histogram · sampler-v2 · code-engine · cloud-quantum

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作者： Markus van Kempen
邮箱： [email protected] · [email protected]
网站： markusvankempen.github.io
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