谷歌新的量子開源計劃：旨在讓量子計算機編程更簡單

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量子計算機目前仍然處於起步階段，但這些新奇計算機的設計者希望鼓勵軟體開發人員用其進行試驗。

近日，谷歌就宣布開源其新開源計劃 Cirq ，將幫助開發人員在機器上進行試驗，其中包括谷歌自家的超強量子處理器。

為量子計算機設計電路是一項真正的挑戰。標準的數字比特的值不是 0 就是 1，而量子計算機使用「量子比特」，由於存在疊加態，「量子比特」可以同時處於 0 和 1 兩種狀態。即使彼此之間沒有物理連接，量子比特也可以相互影響。而且，它們之間微妙的量子狀態轉瞬即逝。如果想要利用它們，則需要使用完全不同的軟體，而目前只有一小部分開發人員具有編寫此類程序的高度專業化知識。

谷歌顯然想要改變這種現狀。於是，他們發布了 Cirq 軟體工具包，讓開發人員在不需要量子物理背景的情況下也可以創建演算法。

Cirq 是一個開源計劃，這意味著任何人都可以訪問和修改該軟體。谷歌將其比作流行的 TensorFlow 開源工具包，該工具包使得構建機器學習軟體變得更加容易。目前，開發人員可以使用 Cirq 創建在模擬器上運行的量子演算法。但他們的目標是將其用於構建將來可在各種真機上運行的軟體。

這家科技巨頭還發布了 OpenFermion-Cirq，這是一個用於創建模擬分子和材料特性的演算法的工具包。實際上，化學是量子計算機在短期內最有可能實現應用的領域之一。與谷歌合作開發 Cirq 的公司之一是 Zapata Computing，該公司早期專註的領域就是化學和材料軟體。

谷歌的另一個合作夥伴是 Quantum Benchmark，該公司可以幫人評估各種應用領域的量子硬體性能。「Cirq 為我們提供了一個可以將我們的工具提供給用戶使用的平台，」該公司首席執行官兼創始人約瑟夫·艾默生（Joseph Emerson）說。

還有其他開源計劃已在進行中，這些開源計劃將使開發人員能為現有的一些量子機器構建代碼，但谷歌此舉至關重要，因為該公司一直處於開發強大的量子處理器的前沿，如上圖所示的 Bristlecone 晶元，上面記錄著量子比特數。

量子領域的研究人員表示，與其它軟體領域一樣，共享代碼將有助於形成更有活力的開發人員社區。馬里蘭大學量子信息和計算機科學聯合中心的聯合主任安德魯·柴爾茲（Andrew Childs）說：「我們現在還處於量子計算髮展的早期階段，如果有開源的平台，對大家都很有利。」

多數量子計算機依然學術實驗室中，如果能有更多的量子計算機供人們使用，大家對量子計算機編程也會更有興趣。像 IBM 和 Rigetti Computing 這樣的公司已經公開了他們的計算機，想要在上面運行演算法的人都可以使用，而谷歌似乎也有這方面的打算。

谷歌表示，他們計劃通過計算雲向公眾開放 Bristlecone 處理器，這樣開發人員就將能夠使用 Cirq 為其編寫程序了。

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