量子計算:自由軟件計算的未來

量子計算:自由軟件計算的未來

量子計算:自由軟件計算的未來

最近,FromLinux上一篇和最近一篇名為《微軟發布其Q#編譯器和量子模擬器»我們談到了«量子計算«。 但 什麼是量子計算?它帶來什麼好處和進步? 您使用哪種硬件和軟件? 對我們來說最重要的是: 自由軟件在量子計算領域是否有進步或貢獻?

在本出版物中,我們將簡要介紹所有這些問題,以便 與超級計算機,人工智能,大數據,區塊鏈,5G技術等其他新技術一樣, 我們可以去了解,加深和挪用知識 關於他們。

量子計算:簡介

量子計算 它是大型私營公司和世界大國的主要技術之一,它將改變我們所知道的世界的“遊戲規則”。 也就是說, 這將是本世紀計算機領域的下一個重大創新之一,儘管費用高昂且缺乏可訪問性。

目前,研究人員,學術機構,私人組織和政府正在工作並投入大量的技術和財務資源 與傳統的計算機相比,可以在新計算機上有效和高效地使用量子物理學來更快地執行計算。

量子計算:發展

量子計算

什麼是量子計算?

量子計算是一種利用粒子的預期量子特性的方法,尤其是重疊和糾纏,可以在傳統系統上以驚人的速度運行流程並執行計算。 它仍然是一種發展中的技術,其發展如火如荼。

除了將量子力學定律應用於處理信息以實現更高的速度之外,我們還 您可以解決傳統計算無法解決的難題。 最後,使用這種技術的計算機比傳統的計算機存儲更多的信息,也就是說, 有潛力進行(處理)大量計算,只需幾秒鐘即可並行運行。

量子計算機如何工作?

當前和經典計算機使用一系列二進制位。 使用的每個位始終處於兩種確定的已知狀態之一,即零(0)或一(1)。 這些按鈕用作打開和關閉開關,以控制計算機的功能。

相比之下, 量子計算機使用量子位或量子位。 它們中的每個都可以同時表示零(0)和一(1)。 這允許它們可以支持同時可以以一種以上狀態存在的數據單元。 該特性是使用二進制系統的傳統計算時代的當前計算機中的現有限制。

量子硬件是什麼樣的?

量子計算機無法重用經典計算機中當前使用的幾乎任何硬件。 由於這些主要集中在電子流過冷卻到極限溫度的超導線上。 因此,它們的冷卻需要結合超冷氣體像氦3一樣,氦的同位素很難獲得。

現在,根據低溫或過冷原理構建了量子計算機但是,諸如基於電磁場和激光控制的系統之類的更先進和未來主義的替代方案仍在繼續進步,這些解決方案可以解決該學科所缺乏的組件短缺問題。

也喜歡的國家 美國,通過IBM,Google和Microsoft等公司,在其自己的量子計算機的開發方面非常先進。 而中國,通過阿里巴巴和百度等公司,它並不落後。 俄羅斯和歐洲仍處於研發計劃中。

今天有什麼量子軟件?

在商業層面, “ Quantum開發套件”(Quantum開發套件) Microsoft提供的專有和封閉軟件。 也可以通過您的 Microsoft Quantum Network, 這無非是由MS合作夥伴聯盟組成的網絡,以實現與量子計算領域最偉大的創新者的知識共享和協作。

私人公司發行的其他量子軟件,但以自由軟件的形式發布,是 QUISKIT(量子信息科學套件)。 QUISKIT是IBM創建的Apache許可免費軟件項目。 QISKIT允許使用Python代碼與量子處理器和IBM模擬器進行編程交互,而Python代碼則通過稱為OPENQASM的中間表示語言與量子系統進行交互。

這個叫做QUISKIT的量子自由軟件誕生於2017年,當IBM轉換其在2016年啟動的項目時, “量子經驗”,它通過自己的雲使每個人都可以使用5量子位量子處理器。

目前,QUISKIT當前由以下人員組成:

  • API: Quantum Experience HTTP API上的Python包裝器,允許連接和執行代碼 開放式質量管理系統.
  • SDK: 一個用於生成電路的開發套件,它允許使用QISKIT API來訪問Quantum Experience和模擬器的硬件。
  • 語言能力:用於OPENQASM的中間表示的一組規範,示例,文檔和工具。

可能還有很多鮮為人知的東西,但是目前 QUISKIT在量子免費軟件級別設定了標準。 而且它有一個 Python中的API 它將使世界各地的程序員,特別是自由軟件領域的程序員,能夠開始實驗並使用其云中可用的量子處理器。

量子計算:結論

結論

當今的量子計算是絕佳的研發(R&D)機會 計算機科學領域的人員(數學家,物理學家,計算機科學家和專家)以及公共和私人組織都可以使用。 儘管目前尚處於起步階段,但這一新的知識和技術分支將在未來幾年內展現其潛力。 儘管要在我們的台式計算機上看到它,則在其商業開發之後還需要很多年。

但是可以肯定 在Quantum軟件開發領域 私人和免費都肯定會進步得更快,並且 當然,自由軟件將在這個新領域中佔據優勢。


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  1.   伊扎爾 他說:

    糾纏是指糾纏嗎?

    1.    Linux安裝後 他說:

      對,就是這樣。

  2.   數字黑客 他說:

    太好了! 我已經讀過它了,它很有趣。 您解釋得很好。

    1.    Linux安裝後 他說:

      非常感謝您對出版物的評論和支持。