谷歌量子計算機(jī)

據(jù)彭博社報道，谷歌公布了旨在讓科學(xué)家能更方便地使用量子計算機(jī)的軟件，此舉旨在推動新興的量子計算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

谷歌發(fā)布的量子軟件屬于開放源代碼軟件，供用戶免費使用?；瘜W(xué)家和材料學(xué)家可以利用谷歌軟件改編算法和方程，使之能在量子計算機(jī)上運行。谷歌發(fā)布量子軟件，正值谷歌、IBM、英特爾、微軟和D-Wave大力推動量子計算機(jī)開發(fā)，使之能運行商業(yè)應(yīng)用之際。

谷歌、IBM和D-Wave還允許企業(yè)通過它們的云服務(wù)，免費試用處理能力并非十分強(qiáng)大的量子計算機(jī)。

從理論上說，量子計算機(jī)云處理能力比當(dāng)前傳統(tǒng)超級計算機(jī)高幾個數(shù)量級。許多人都認(rèn)為，它們將使人們能完成以前被認(rèn)為不可能完成的任務(wù)，例如模擬化學(xué)催化劑、建立超級復(fù)雜系統(tǒng)（例如氣候）的模型、破解幾乎所有的公鑰加密密碼。但迄今為止，這些公司開發(fā)的量子計算機(jī)處理能力不夠強(qiáng)大或不夠精確，在運行大多數(shù)任務(wù)時不足以超過傳統(tǒng)計算機(jī)。

谷歌與量子計算機(jī)創(chuàng)業(yè)公司Rigetti合作開發(fā)了新軟件。谷歌發(fā)表博文中，在軟件開發(fā)過程中，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院、美國勞倫斯伯克利國家實驗室、密歇根大學(xué)、哈佛大學(xué)、牛津大學(xué)、達(dá)特茅斯學(xué)院和美國國家航空航天局提供了幫助。

被稱作OpenFermion的這款軟件包含有一個算法庫，能在量子計算機(jī)上模擬電子相互作用——在化學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域都非常重要。目前，科學(xué)家只能在處理能力強(qiáng)大的傳統(tǒng)計算機(jī)上模擬電子相互作用。之前，化學(xué)家必須與專業(yè)的量子計算機(jī)軟件開發(fā)者合作，編寫大量軟件代碼，才能在量子計算機(jī)上模擬電子間的相互作用。

但谷歌和其他開發(fā)商發(fā)布了兩款插件，使OpenFermion能直接改編兩個最流行的傳統(tǒng)模擬器——Psi4和PySCF——的軟件，使之在量子計算機(jī)上運行。

OpenFermion兼容數(shù)種不同的量子計算機(jī)，其中包括谷歌、Rigetti和IBM開發(fā)的機(jī)型。

谷歌曾表示，它計劃今年年底前實現(xiàn)計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的一個里程碑，利用量子計算機(jī)完成傳統(tǒng)計算機(jī)不能完成的任務(wù)。

傳統(tǒng)計算機(jī)利用晶體管處理用二進(jìn)制表示的信息，二進(jìn)制信息的值要么是0要么是1。量子計算機(jī)則利用量子比特表示信息，一個量子比特的值可以同時為0和1。在傳統(tǒng)計算機(jī)中，每個比特的值相互是獨立的，量子比特的值則相互影響。從理論上說，正是這一特性使得量子計算機(jī)具有強(qiáng)大的處理能力。