211service.com
Google chce ułatwić programowanie komputerów kwantowych
Komputery kwantowe są wciąż w powijakach, ale twórcy egzotycznych maszyn chcą zachęcić programistów do eksperymentowania z nimi. Programowanie obwodów na maszynach kwantowych to nie lada wyzwanie. Zamiast standardowych bitów cyfrowych, które reprezentują albo jeden lub 0 , komputery kwantowe używają kubitów, które mogą znajdować się w obu stanach jednocześnie dzięki zjawisku zwanemu superpozycją. Kubity mogą również wpływać na siebie nawzajem, nawet jeśli nie są fizycznie połączone. Co więcej, pozostają w swoim delikatnym stanie kwantowym nie dłużej niż mgnienie oka. Ich wykorzystanie wymaga zupełnie innego oprogramowania, a tylko niewielka grupa programistów posiada obecnie wysoce specjalistyczną wiedzę do pisania takich programów.
Google chce to zmienić. Właśnie wydała Cirq, zestaw narzędzi programowych, który pozwala programistom tworzyć algorytmy bez konieczności posiadania wiedzy z zakresu fizyki kwantowej. Cirq to inicjatywa typu open source, co oznacza, że każdy może uzyskać dostęp do oprogramowania i je modyfikować. Google porównuje go do swojego popularnego zestawu narzędzi open source TensorFlow, który ułatwił tworzenie oprogramowania do uczenia maszynowego. Na razie programiści mogą używać Cirq do tworzenia algorytmów kwantowych działających na symulatorach. Ale celem jest pomoc w tworzeniu oprogramowania, które będzie działać na wielu prawdziwych maszynach w przyszłości.
Gigant technologiczny wydał także OpenFermion-Cirq, zestaw narzędzi do tworzenia algorytmów symulujących cząsteczki i właściwości materiałów. Rzeczywiście, chemia należy do zastosowań, w których komputery kwantowe będą prawdopodobnie najbardziej przydatne w krótkim okresie. Jedną z firm, które współpracowały z Google nad rozwojem Cirq, jest Zapata Computing, która wcześnie skupia się na oprogramowaniu dla chemii i materiałów (zobacz pierwszy na świecie supersklep kwantowy – przynajmniej tak mi się wydaje – jest tutaj).
Innym partnerem Google jest Quantum Benchmark, który pomaga ludziom oceniać wydajność różnych rodzajów sprzętu kwantowego dla różnych aplikacji. Cirq zapewnia nam dostępną platformę do udostępniania naszych narzędzi użytkownikom, mówi Joseph Emerson, dyrektor generalny i założyciel firmy.
Istnieją już inne inicjatywy open source, które umożliwiają programistom tworzenie kodu dla niektórych istniejących maszyn kwantowych, ale posunięcie Google jest znaczące, ponieważ firma jest liderem w opracowywaniu potężnych procesorów kwantowych, takich jak układ Bristlecone na powyższym obrazku, który rekord liczby kubitów (zobacz nasz licznik kubitów tutaj) .
Naukowcy pracujący w dziedzinie kwantowej twierdzą, że otwarte udostępnianie kodu pomoże stworzyć bardziej aktywną społeczność programistów, podobnie jak w innych obszarach oprogramowania. Jesteśmy na tak wczesnym etapie rozwoju obliczeń kwantowych, że z korzyścią dla wszystkich jest to, że wszystko odbywa się na otwartej przestrzeni, mówi Andrew Childs, który jest współdyrektorem Wspólnego Centrum Informacji Kwantowej i Informatyki na Uniwersytecie. Marylandu.
Inną rzeczą, która wzbudzi zainteresowanie, jest większa dostępność samych komputerów kwantowych, z których wiele nadal znajduje się w laboratoriach akademickich. Firmy takie jak IBM i Rigetti Computing już udostępniły swoje maszyny osobom, które chcą uruchamiać na nich algorytmy, a Google wygląda na to, że pójdzie w ich ślady. Mówi, że planuje udostępnić procesor Bristlecone za pośrednictwem chmury obliczeniowej, a programiści będą mogli używać Cirq do pisania dla niego programów.