Max Home IndustryMicrosoft проявляет большой интерес к квантовым вычислениям, и хотя на данный момент у нас их фактически нет, это не помешало ей создать симулятор под названием LIQUi |>.
Как подробно объяснили многие другие источники новостей, LIQUi |> — это не опечатка, а своего рода шутка физиков.
Имя симулятора — Language Integrated Quantum Operations — так что это должно быть LIQO — но квантовая операция — это унитарный оператор U, действующий на состояние ket, которое написано U |> — i вставляется только для того, чтобы аббревиатура работала, но это объясняется как нормализующая константа.
Симпатично, но в этом есть смысл. Шутка шутка; Достаточно легко объяснить неспециалисту, но, честно говоря, если вы не поймете это самостоятельно, вы все равно не будете использовать симуляцию. Это непростая задача, несмотря на теплую нечеткую презентацию в этом промо-видео и предположение, что это приведет программистов к квантовым вычислениям:
По сути, LIQUi |> представляет собой набор из трех симуляторов с F # в качестве языка сценариев. Были предложения о специальных языках квантовых вычислений, но в этом нет необходимости.
Эти три симулятора включают в себя: полностью универсальный моделлер, который позволяет общим кубитам подвергаться ряду вентилей, стабилизатор, позволяющий моделировать ограниченный диапазон схем с большей эффективностью, и физический моделлер, который по сути является гамильтоновым симулятором. Разработчик физических моделей достаточно сложен, чтобы использовать его для квантовой химии.
Универсальный моделлер ограничен 30 кубитами на машине с 32 ГБ ОЗУ. Он использовался для реализации классического алгоритма факторизации Шора и факторизовал 13-битное число с использованием 27 кубитов и пяти дней работы — настоящий квантовый компьютер, конечно, мог бы выполнять эту работу намного быстрее.
Вот несколько примеров того, для чего можно использовать LIQUi |>:
Простая квантовая телепортация
Алгоритм факторинга Шора
Квантовая химия: вычисление энергии основного состояния молекулы
Квантовая коррекция ошибок
Квантовая ассоциативная память
Квантовая линейная алгебра
и эти, и другие включены в набор примеров, который теперь находится в свободном доступе на GitHub.
На данный момент есть надежда, что другие люди будут использовать симулятор, чтобы узнать о квантовых вычислениях и проверить идеи.
«Исследователи надеются, что с помощью LIQUi |> компьютерные специалисты в Microsoft и других академических и исследовательских учреждениях смогут усовершенствовать алгоритмы, необходимые для эффективного использования квантового компьютера, даже если сами компьютеры находятся в стадии разработки».
В будущем, когда и если появится квантовый компьютер, роль LIQUi |> изменится на систему, которая создает настоящие квантовые программы:
«В конечном итоге LIQUi |> будет использоваться для преобразования квантового алгоритма, написанного в форме высокоуровневой программы, в низкоуровневые машинные инструкции для квантового устройства. Он будет включать компиляторы, оптимизаторы, трансляторы и различные симуляторы».
Конечно, есть люди, которые думают, что квантовый компьютер невозможно построить из-за того, что шум портит квантовое состояние. Другие думают, что может существовать какой-то физический закон, означающий, что квантовый компьютер может работать, но только производить результаты так же быстро, как и обычный компьютер.
Придется подождать и посмотреть.