陈根:中科院发布全新量子计算软件,量子计算再进一步

文/陈根

拥有高出普通计算机数十甚至数百倍算力的量子计算机,是吸引了无数科技公司、大型学术团体乃至中国政府的研究热点。

近年来,量子计算机发展迅速,“九章”、“祖冲之号”、“祖冲之二号”等相继问世。与电子计算机类似,量子计算机的高效运行和使用,离不开软件的配套支撑。量子软件须满足量子计算底层物理原理和算法逻辑,具有较强专业性和特异性,主要包括量子程序编译器、量子测控软件等。

显然,量子软件是连接用户与量子计算硬件设备的桥梁,量子计算软硬件的结合,将为更多不同行业人士进行量子计算相关理论研究和应用探索提供便利。

其中,Google与微软两大巨头在这方面已有应用成果。Google开发的TensorFlow Quantum专注于量子数据并建立混合量子经典模型。它集成了Cirq中设计的量子计算算法和逻辑,并提供与现有TensorFlow API兼容的量子计算原语,以及高性能的量子电路模拟器。微软则发布一种专门针对量子计算机的新编程语言Q#和量子计算开发套件。

现在,中科院软件研究所团队也宣布,成功研发全新量子计算编程软件——isQ-Core,并成功部署至世界领先的超导量子硬件平台。这是国产量子计算软硬件结合迈出重要一步。isQ-Core由中科院软件研究所与北京中科弧光量子软件技术有限公司技术团队联合开发。

      isQ-Core量子编程语言及其编译器具有简洁、易用、高效、扩展性强、可靠性高等特点,能为量子计算用户提供许多便利。当前,isQ-Core已成功部署至中科院量子信息与量子科技创新研究院量子计算云平台。该平台是目前国内硬件规模最大的量子计算云平台,由“祖冲之号”研究团队提供硬件支持,并将引入“祖冲之二号”(66量子比特)的计算能力。

据光子盒了解,围绕“祖冲之号”研究团队开发的量子芯片,国盾量子和中科大开发了超导量子计算操控系统ez-Q Engine,中科院软件所和弧光量子开发了量子计算编程软件isQ-Core,以及国防科技大学联合华东师范大学等国内外团队开发了“青果”(Quingo)量子编程语言。

至此,在各方团队的努力之下,围绕“祖冲之号”研究团队开发的量子芯片已经完成基础层和开发层的搭建,为量子计算的实际应用奠定了坚实基础。未来,isQ-Core将持续升级,增加、完善更多功能,与我国量子计算硬件协同发展。

显然,量子计算的未来是必然的,不论是数字化转型,还是元宇宙的搭建,量子计算商业化之路,也将是颠覆未来的一路。

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