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为了让量子计算机编程更简单:谷歌新的量子开源计划

2018年07月25日 作者: 暂无评论 332+ 0

量子计算机目前仍然处于起步阶段,但这些新奇计算机的设计者希望鼓励软件开发人员用其进行试验。

近日,谷歌就宣布开源其新开源计划Cirq ,将帮助开发人员在机器上进行试验,其中包括谷歌自家的超强量子处理器。

为量子计算机设计电路是一项真正的挑战。标准的数字比特的值不是 0 就是 1,而量子计算机使用“量子比特”,由于存在叠加态,“量子比特”可以同时处于 0 和 1 两种状态。即使彼此之间没有物理连接,量子比特也可以相互影响。而且,它们之间微妙的量子状态转瞬即逝。如果想要利用它们,则需要使用完全不同的软件,而目前只有一小部分开发人员具有编写此类程序的高度专业化知识。

谷歌显然想要改变这种现状。于是,他们发布了 Cirq 软件工具包,让开发人员在不需要量子物理背景的情况下也可以创建算法。

Cirq 是一个开源计划,这意味着任何人都可以访问和修改该软件。谷歌将其比作流行的 TensorFlow 开源工具包,该工具包使得构建机器学习软件变得更加容易。目前,开发人员可以使用 Cirq 创建在模拟器上运行的量子算法。但他们的目标是将其用于构建将来可在各种真机上运行的软件。

这家科技巨头还发布了 OpenFermion-Cirq,这是一个用于创建模拟分子和材料特性的算法的工具包。实际上,化学是量子计算机在短期内最有可能实现应用的领域之一。与谷歌合作开发 Cirq 的公司之一是 Zapata Computing,该公司早期专注的领域就是化学和材料软件。

谷歌的另一个合作伙伴是 Quantum Benchmark,该公司可以帮人评估各种应用领域的量子硬件性能。“Cirq 为我们提供了一个可以将我们的工具提供给用户使用的平台,”该公司首席执行官兼创始人约瑟夫·艾默生(Joseph Emerson)说。

还有其他开源计划已在进行中,这些开源计划将使开发人员能为现有的一些量子机器构建代码,但谷歌此举至关重要,因为该公司一直处于开发强大的量子处理器的前沿,如上图所示的 Bristlecone 芯片,上面记录着量子比特数。

量子领域的研究人员表示,与其它软件领域一样,共享代码将有助于形成更有活力的开发人员社区。马里兰大学量子信息和计算机科学联合中心的联合主任安德鲁·柴尔兹(Andrew Childs)说:“我们现在还处于量子计算发展的早期阶段,如果有开源的平台,对大家都很有利。”

多数量子计算机依然学术实验室中,如果能有更多的量子计算机供人们使用,大家对量子计算机编程也会更有兴趣。像 IBM 和 Rigetti Computing 这样的公司已经公开了他们的计算机,想要在上面运行算法的人都可以使用,而谷歌似乎也有这方面的打算。

谷歌表示,他们计划通过计算云向公众开放 Bristlecone 处理器,这样开发人员就将能够使用 Cirq 为其编写程序了。

原文地址: https://www.eeboard.com/news/google-104/ ‎

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