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面向假人的量子计算机编程
2022年06月19日    阅读量:     新闻来源:中国机器人网 vrovro.com  |  投稿

对于那些想成为量子程序员的人来说,随着量子计算机的普及和公开化,他们正在为如何跳入游戏而绞尽脑汁,一份新的初学者指南提供了量子算法及其在现有硬件上的实现的全面介绍。

洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory)科学家、最近出版的《ACM Transactions on on quantum computing》指南的主要作者安德烈·洛霍夫(Andrey Y.Lokhov)表示:“编写量子算法与编写经典计算程序截然不同,需要对量子原理及其背后的数学有一定的理解。”。“我们的指南帮助量子程序员在这一领域起步,随着越来越多的量子计算机和越来越多的量子比特变得司空见惯,这一领域必将发展壮大。”

在简洁、独立的章节中,指南介绍了20种量子算法鈥攊包括著名的基础量子算法,如Grover的数据库搜索算法等,以及Shor的整数因式分解算法。建立真实世界的连接后,该指南指导程序员在IBM公开的5量子位IBMMQX4量子计算机和其他计算机上实现算法。在每种情况下,作者都会讨论实现的结果,并解释模拟器与实际硬件运行之间的差异。

洛斯阿拉莫斯高级量子计算科学家斯蒂芬·艾登本茨(StephanEidenbenz)表示:“这篇文章是洛斯阿拉莫斯信息科学与技术研究所快速反应的结果,约20名实验室工作人员自选学习并在IBM Q量子系统上实现标准量子算法。”,这篇文章的合著者和ISTI的负责人。

Eidenbenz说,目标是通过在现实生活中的量子计算机上实现量子算法,指导那些几乎没有或几乎没有量子计算经验的工作人员,为洛斯阿拉莫斯的工作人员迎接量子时代做好准备。

Eidenbenz说,除了一些学生和知名的量子专家之外,这些工作人员组成了这篇“众包”综述文章的长长的作者列表,这篇文章已经被大量引用。

该指南的第一部分涵盖了量子计算机编程的基础知识,解释了量子比特和量子比特系统、叠加和纠缠的基本量子概念以及量子测量,然后讨论了酉变换和门、量子电路和量子算法等更深层次的材料。

IBM quantum computer上的部分涵盖了可用于算法的一组门、实际实现的物理门、量子比特的连接方式以及噪声或错误的来源。

另一节介绍各种类型的量子算法。在此基础上,指南深入介绍了20种选定的算法,并给出了问题定义、描述和在IBM或其他计算机上实现每种算法的步骤。

本指南末尾的大量参考资料将帮助感兴趣的读者深入探索量子算法。

标签:产品资讯机械应用系统及软件
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