谷歌开源了量子算法框架Cirq，“软硬兼施”地走向量子霸权时代
ccwgpt 2024-10-10 04:44 27 浏览 0 评论
量子栗 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI
NISQ，是嘈杂中型量子 (Noisy Intermediate-Scale Quantum) 的简称。
今年年初，美国人John Preskill提出了这个概念。
拥有50-100量子比特、以及高保真量子门 (Quantum Gate) 的计算机，便可称为NISQ计算机。
他相信，在不远的将来，人类就能用这样的量子计算机，踏足经典计算机无力探索的新领地。
量子计算的NISQ新时代，已经到来。
今年3月，谷歌宣布拥有72量子比特的芯片，刷新了IBM的纪录。谷歌的计划是，5年实现量子技术的商业化。
当然，这个计划里不能只有硬件，算法也要跟上。
开源框架，为NISQ而生
于是，谷歌开源了Cirq框架，这是专为NISQ算法打造的框架。
Cirq主要用来短期 (Near-Term) 问题，希望帮助研究人员，了解NISQ计算机到底能不能解决，实际应用的中的计算问题。
这个框架，经Apache 2.0协议许可，可以修改，可以嵌入任何开源/付费的软件包。
框架安装好之后，开发者就可以给特定的量子处理器，编写它的量子算法了，据说很友好——
用户可以精确控制量子电路 (Quantum Circuits) ；为了编写和编译量子电路，数据结构是专门优化过的，让开发者能更加充分地利用NISQ架构。
另外，Cirq支持在模拟器上运行算法，如果将来有了量子计算机，或者更大的模拟器，也很容易通过云，把设备和算法集成起来。
还有应用示例
与Cirq框架一同发布的，还有OpenFermion-Cirq，这是一个基于Cirq的应用示例。
介绍一下，OpenFermion是一个量子算法开发平台，专注解决化学问题。OpenFermion-Cirq则是一个开源库，把量子模拟算法编译成Cirq能用的样子。
比如，这个新库，可以用来搭建量子变分算法 (Variational Algorithms) ，模拟分子或者复杂材料的性质。
说到这里，机智的人类可能感受到了，量子算法的开发，需要跨学科/跨行业的合作。
谷歌团队，在宣布Cirq开源的这篇博客里，还给出了许多额外的栗子：
想要探索量子世界的同学，可以前往本文底部的传送门。
软硬兼施
宣布“72”这个数字的时候，谷歌团队曾经表示，他们已经很接近“量子霸权 (Quantum Supremacy) ”了。
也就是说，量子计算机的计算速度，超越经典计算机指日可待。
而在量子算法的路上，开源框架这一步，走得也算是很用力了。
Google AI博客传送门：
https://ai.googleblog.com/2018/07/announcing-cirq-open-source-framework.html
GitHub传送门：
https://github.com/quantumlib/cirq
OpenFermion-Cirq传送门：
https://github.com/quantumlib/OpenFermion-Cirq
— 完 —
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