“教”你练就量子APP 国内首个量子程序设计平台发布

 人工智能技术     |      2020-02-11 18:06

导读:在《科学》杂志宣布的十大科学突破中,量子霸权令人印象深刻。然而,如果公众真的想使用量子计算机,他们还需要有实用功能的程序落地,量子应用程序触手可及。众所周知,软件是计算机

在《科学》杂志宣布的十大科学突破中,量子霸权令人印象深刻。然而,如果公众真的想使用量子计算机,他们还需要有实用功能的程序落地,量子应用程序触手可及。众所周知,软件是计算机的“灵魂”一旦量子计算机开发成功,量子软件的开发将成为真正发挥量子计算机作用的关键。中国科学院软件研究所副所长应说

近日,中国科学院软件研究所及其合作团队正式发布了中国第一个量子程序设计平台——isQ,为量子程序设计提供了“指南”,为程序的批量验证提供了平台。

量子计算需要一个合适的新上下文,而经典编程上下文不再合适。与经典世界相比,量子系统具有许多完全不同的特征,如量子信息的非克隆性、量子纠缠的非局域效应等。经典软件理论、方法和技术在很大程度上不能直接应用于量子软件。微软的专利

之一是通过模拟器将经典的程序调试方法“嫁接”到微量子程序调试中。它的优点是可以直接使用现有的手段和方法,缺点是只能用于较小的量子程序。

是基于对量子语言的全面理解。isQ平台中包含的编译器可以首先将用高级语言编写的量子程序转换成指令集语言,然后将它们提交给后续工具进行进一步处理。该平台将帮助程序开发人员轻松编写符合程序员思维的高级语言程序,并将它们准确转换成量子计算机能够理解的指令集语言。相关研究人员表示,未来该平台可以根据不同的硬件转换成不同的指令集,实现与各种量子计算机的兼容。

量子计算语言给出的指令是否准确取决于人类与量子世界之间的“交流”程度。

程序的纠错和正确性验证是量子计算的重要组成部分。目前,量子程序的规模相对较小,可以手动完成,例如,编写200至300行代码和数千行代码,并逐行手动检查错误。但是,如果代码量达到数万甚至数十万行,手动验证将会失败。

因为量子程序与传统的计算机程序非常不同,特别是由于量子叠加和纠缠的存在,量子程序的验证通常非常困难

ISQ中包含的定理证明器是世界上第一个可以验证大量子程序正确性的工具。

“它的实现基于团队提出的量子霍尔逻辑。”中国科学院软件研究所量子软件研究团队副研究员应表示,该工具是自主知识产权的产物,能够克服经典计算机计算时间和存储空间的限制,为大规模量子程序的设计提供重要帮助。具体而言,


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