Un Hofstadter farfalla, un modello che descrive come gli elettroni si comportano in un campo magnetico che è stato simulato da Google ricercatori. Immagine: Wikimedia Commons utente Mytomi (Wikimedia Commons)
L’anno scorso, abbiamo segnalato che una nuova era dell’informatica quantistica è su di noi: il NISQ, o Rumorosi Scala Intermedia Quantum epoca in cui i computer quantistici sono ancora piccoli e soggetto a errori, ma che effettivamente fare qualcosa di prezioso. La seconda parte è ancora un po ‘ ambiziosi, anche se, in modo che le aziende come Google che offre quadri in modo che il pubblico può sviluppare utile algoritmi per computer quantistici.
Google questa settimana ha annunciato Cirq, il suo framework open source per questi NISQ computer. Il quadro non viene eseguito su un vero e proprio computer quantistico di sicurezza (solo una simulazione di uno), ma, si spera, portare a computer quantistici ricerca di qualche utilità.
“Cirq è focalizzato sul breve termine domande e aiutare i ricercatori a capire se NISQ computer quantistici sono in grado di risolvere problemi di calcolo di importanza pratica,” Alan Ho e Dave Pancetta, del prodotto e del software porta da Google AI Team Quantum, ha scritto in un post sul blog.
I computer quantistici sono dispositivi intendono eseguire calcoli il modo in cui i computer tradizionali, ma con un diverso insieme di regole. Classici algoritmi di computer in definitiva deve essere tradotto in zeri e di uno. Gli algoritmi quantistici, invece, si basano sulla matematica del computer quantistici, dove la maggior parte delle unità di base è più come un punto su una sfera, durante il calcolo, ma uno zero o un uno per il risultato finale. Questi bit quantistici, o qubit, comunicare uno con l’altro attraverso l’entanglement, la meccanica quantistica idea, in cui gruppi di più qubit sono trattati come matematicamente indistinguibile unità fino a quando la macchina misure.
Queste macchine esistono, ma nel loro stato attuale sono incredibilmente rumoroso, nel senso che facilmente interagire con la natura, e di perdere il quantum-ness, essenzialmente diventando normale computer. Alcuni fisici pensare che gli attuali computer quantistici sono sempre solo complesso abbastanza per essere utile, e potenzialmente potrebbe risolvere alcuni problemi di meglio rispetto ai classici computer. I ricercatori ancora deve scoprire che cosa questi problemi, questi, che problemi potrebbe effettivamente beneficiare di questi rumoroso, scala intermedia dispositivi.
Google Cirq si unisce a una sfilza di altri quadri che permettono ai programmatori di eseguire circuiti quantistici. IBM ha rivolto al pubblico, di 20 e 16 qubit dispositivi, che i programmatori possono giocare e di ricerca utilizzando IBM Q esperienza. Avvio Rigetti è un 19-qubit dispositivo accessibile attraverso la sua Foresta ambiente di programmazione. Poi c’è il D-Wave, che offre anche prodotti di consumo, ma il suo computer funziona in modo diverso dal resto della concorrenza (più che qui). Come Microsoft, Google framework non è costruita sulla reale quantum hardware, ma su un computer classico che simula un computer quantistico. Alla fine, i programmatori potranno utilizzare Cirq per accedere a Google prossime 72-qubit Bristelcone processore.
Diverse startup è stato il test di Cirq prima di Google per annuncio. Quantum punto di riferimento, per esempio, offre quello che sono essenzialmente quantum strumenti diagnostici che possono informare un utente finale circa i tassi di errore nel quantum processore, e contribuire a sopprimere tali errori.
“Google ha competenze che marca e riconoscibile, quindi è ottimo per loro di riconoscere il valore che stiamo portando,” Quantum Benchmark CEO Joseph Emerson ha detto Gizmodo.
Uno dei vantaggi di Google simulatore è che gli utenti saranno in grado di eseguire larga scala dei problemi su di esso, ha detto Matt Johnson, CEO di QCWare, una startup il cui software consente ai clienti di eseguire algoritmi quantistici su più piattaforme hardware. “E ‘ intenzione di consentire ai nostri clienti di sfruttare quello che sta per essere certamente uno dei principali sistemi hardware in termini di potenza.”
Ancora, siamo sicuramente nelle prime fasi di questa tecnologia. Sydney Schreppler, phd in fisica e UC Berkeley, ha detto a Gizmodo che NISQ era una “speranza” termine. “La speranza è che l’industria e l’università collaborazioni possono causare alcune applicazioni utili per il quantum processori che già esiste in laboratori accademici e aziende come Google, IBM, e Rigetti.” Lei ha detto che un nuovo algoritmo generato, o un link con un hardware come Bristelcone, sarebbe più eccitante notizia, ma che “cool nuove applicazioni per l’hardware esistente potrebbe essere venuta giù la linea.”
Lo sviluppo continua, con le aziende che sperano di trovare alla fine l’industria utilizza per questi rumoroso computer quantistici. Ma i programmatori e gli scienziati hanno appena scalfito la superficie di quantum utilità.
[Google AI Blog]