谷歌開源量子計(jì)算軟件源代碼 便利科學(xué)家使用
開源、開源、開源,重要的事情說三遍。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201710/370501.htm繼開源tensorflow、caffe等深度學(xué)習(xí)開發(fā)框架后,當(dāng)?shù)貢r(shí)間10月24日,谷歌在自己的官方博客上宣布,開源量子計(jì)算軟件OpenFermion,從而讓科學(xué)家更方便的使用量子計(jì)算機(jī)。
谷歌稱,這次開放的是OpenFermion的源代碼,可供用戶免費(fèi)使用,化學(xué)家和材料學(xué)家可以利用谷歌軟件改編算法和方程,使之能在量子計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。
“我們希望這次的決定能幫助建立以O(shè)penFermion為標(biāo)準(zhǔn)的社區(qū),從而讓化學(xué)模擬能在量子計(jì)算機(jī)上進(jìn)行運(yùn)算。”谷歌在博文里寫到。
谷歌開源的做法也是量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域目前的趨勢(shì)。IBM、英特爾、微軟和D-Wave等公司都曾宣布開放自己的量子計(jì)算平臺(tái),使之能促進(jìn)量子計(jì)算的商業(yè)化運(yùn)行。
具體來說,OpenFermion這款軟件包含有一個(gè)算法庫,能在量子計(jì)算機(jī)上模擬電子的相互作用。這對(duì)于化學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域非常重要,因?yàn)镺penFermion可以幫助科學(xué)家將化學(xué)分子模擬實(shí)驗(yàn)和材料描述為量子計(jì)算機(jī)可以理解的編程方式。之前,化學(xué)家必須與專業(yè)的量子計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)者合作,編寫大量軟件代碼,才能在量子計(jì)算機(jī)上模擬電子間的相互作用。
此外,OpenFermion還能直接改編兩個(gè)最流行的傳統(tǒng)模擬器——Psi4和PySCF。值得一提的還有,OpenFermion可兼容數(shù)種不同的量子計(jì)算機(jī),其中包括谷歌、Rigetti和IBM開發(fā)的機(jī)型。
除了谷歌外,量子計(jì)算機(jī)初創(chuàng)企業(yè)Rigetti也參與了這次的軟件開發(fā)。谷歌在博文中表示,在軟件開發(fā)過程中,蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院、美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、密歇根大學(xué)、哈佛大學(xué)、牛津大學(xué)、達(dá)特茅斯學(xué)院和美國(guó)國(guó)家航空航天局提供了幫助。
相比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī),量子計(jì)算機(jī)的最大區(qū)別在于:傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)只能按照時(shí)間順序一個(gè)個(gè)地解決問題,而量子計(jì)算機(jī)卻可以同時(shí)解決多個(gè)問題。
傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)使用的運(yùn)算規(guī)則是二進(jìn)制,用0和1記錄信息狀態(tài)。但量子計(jì)算機(jī)由量子狀態(tài)來描述信息,根據(jù)量子的特性它可以同時(shí)表示多種狀態(tài),并同時(shí)進(jìn)行疊加運(yùn)算,因而擁有更快速的運(yùn)算方式。
由于量子計(jì)算機(jī)處理能力比當(dāng)前傳統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。因此,許多人認(rèn)為,量子計(jì)算機(jī)將完成以前被認(rèn)為是不可能完成的任務(wù),例如模擬化學(xué)催化劑、建立超級(jí)復(fù)雜系統(tǒng)的模型、破解加密密碼等。但迄今為止,這些公司開發(fā)的量子計(jì)算機(jī)處理能力不夠強(qiáng)大或不夠精確,在運(yùn)行大多數(shù)任務(wù)時(shí)不足以超過傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。
谷歌一直是外界公認(rèn)的量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域里的領(lǐng)頭羊。目前,谷歌已制造出9量子比特的機(jī)器,并計(jì)劃今年增加至49量子比特,實(shí)現(xiàn)“量子霸權(quán)”。IBM也對(duì)推進(jìn)商用量子計(jì)算雄心勃勃。今年3月份, IBM對(duì)外宣布,今年要推出全球第一個(gè)商業(yè)化量子計(jì)算云服務(wù):IBM Q。這也是全球第一個(gè)收費(fèi)的量子計(jì)算云服務(wù)系統(tǒng)。當(dāng)時(shí)IBM表示,未來,新系統(tǒng)可以為全球的研究人員服務(wù),處理傳統(tǒng)電腦無法解決的復(fù)雜計(jì)算,成為未來培育量子計(jì)算市場(chǎng)的關(guān)鍵。
評(píng)論