Max Home IndustryMicrosoft выпустила предварительную версию Q #, своего нового языка программирования для квантовых вычислений. Этот язык входит в состав Quantum Development Kit вместе с симулятором квантовых вычислений и другими ресурсами, призванными помочь разработчикам начать писать приложения для квантового компьютера.
Анонс набора инструментов последовал после первых новостей о новом языке в Microsoft Ignite еще в сентябре. Тем не менее, Microsoft проводит исследования в области квантовых вычислений с 2005 года с командами как в Редмонде, так и в лаборатории Station Q в кампусе Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. Исследователи работают с физиками-теоретиками, чтобы экспериментально исследовать топологические эффекты в квантовой материи для выполнения вычислений.
Команда Редмонда работала над программным обеспечением для этих новых аппаратных систем, и теперь результат доступен в виде Q # и Quantum Toolkit. Хотя до сих пор нет работающего квантового компьютера, идея состоит в том, что этот комплект позволит разработчикам познакомиться с квантовыми алгоритмами и с тем, для чего они могут быть использованы, так что когда (или если) когда-либо появится оборудование, мы будем готовы.
Q # интегрирован в Visual Studio, а также предназначен для работы с локальным квантовым симулятором, который входит в комплект и может моделировать до 32 логических кубитов (квантовых битов) с использованием 32 ГБ ОЗУ. Это предназначено для того, чтобы вы могли отлаживать квантовый код и тестировать программы на вашем собственном компьютере. Для более крупных приложений Microsoft также выпускает симулятор на базе Azure, который может моделировать более 40 логических кубитов вычислительной мощности.
К комплекту прилагается множество документации, библиотек и примеров программ.
Идея состоит в том, что разработчики будут использовать этот комплект для создания приложений, работающих на квантовом симуляторе, и когда в конечном итоге появится квантовая машина Microsoft, приложения будут работать без изменений на топологическом квантовом компьютере.
Как мы уже говорили в сентябре, новый язык Q # действительно похож на существующий квантовый язык LIQUi |> Microsoft с открытым исходным кодом, вплоть до использования того же демонстрационного кода.
Как мы объясняли еще в 2015 году, LIQUi |> означает Language Integrated Quantum Operations, и на тот момент это был набор из трех симуляторов с F # в качестве языка сценариев. Теперь он включает язык программирования, алгоритмы оптимизации и планирования, а также квантовые симуляторы. LIQUi |> может использоваться для перевода квантового алгоритма, написанного в форме высокоуровневой программы, в низкоуровневые машинные инструкции для квантового устройства.
Когда на этой неделе в Твиттере спросили, как Q # соотносится с LIQUI |>, Джон Азария, руководитель компилятора Q # в Microsoft, сказал, что:
«LIQUI |> — это автономный симулятор, в котором квантовые вычисления выражены на F #; #qsharp — это DSL для выражения вычислений, которые могут выполняться против локальных и облачных симуляторов, а также квантовой машины».
LIQUi |> позволяет моделировать гамильтонианы, квантовые схемы, схемы квантовых стабилизаторов и модели квантового шума, а также поддерживает операции клиента, службы и облака. Он позволяет пользователю выражать схемы на F # и поддерживает извлечение структур данных схемы, которые могут быть переданы другим компонентам для оптимизации схемы, квантовой коррекции ошибок, замены вентилей, экспорта или рендеринга.
Новый инструментарий доступен для загрузки.