由于量子效应,经典计算机元器件的发展已达到现代物理学的极限。得益于量子叠加态,量子计算机与经典计算机相比能显著加快计算速度。因此,世界各国掀起了研发解决特定问题的量子计算机的浪潮。在过去的几十年间,虽然量子计算随着一系列量子算法的提出不断进步,但距离研制出可扩展的通用量子计算机仍有很长的路要走。因此,在经典计算机上模拟量子计算也变得异常重要,就像VLSI设计中的电路模拟一样。Qsimulation作为一款量子模拟器软件,可让使用者编写量子程序、画量子线路图、运行程序并查看结果。和很多其它的量子模拟器一样,Qsimulation模拟量子演化的效率很大程度上取决于它处理矩阵运算的能力。在本文中我们将提出一种能加速矩阵向量乘计算的新算法,优化Qsimulation得到更优的模拟器软件版本Qsimulation V2.0.s。该算法基于张量积和矩阵分解,很适合模拟量子线路的执行。实验结果表明Qsimulation V2.0.s优于开源软件框架Qiskit和Project Q。根据矩阵乘法属于计算密集型任务的特点,本文进一步提出多线程并行计算的优化方法,得到软件版本Qsimulation V2.0。实验结果表明Qsimulation运行效率进一步提高。此外,根据一种更直观的想法,本文又用一种启发式算法实现了Qsimulation。该算法将量子叠加态以键值对的形式存在表中,状态演化时直接对表中状态进行更改。实验结果表明该算法能模拟更多的量子比特,且当量子态的叠加态数目较少时运行效率更高。