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在量子路线图上铺设了基础

本月早些时候,IBM展示了一些工作,以进一步发展为1,000态量子计算机。

在计算中的工作中,IBM ShowCedAsed是一种新技术,允许研究人员测试量子算法的初步结果,然后用于连续地改进算法。这种技术使Quantum软件更精确,更容易进行微调,这意味着量子程序员将能够开发越来越复杂的算法。

在2020年,IBM布置了一种路线图,其中它希望通过2023乘以1,121 Qubits的系统,用于在自然科学中运行量子应用。

IBM有一个多管齐全的计划,可以让世界思考量子计算。这是一种承诺这么多的现象,但到目前为止,从之前的东西中删除了,很多人都在努力围绕术语来挣扎。IBM发布了一种路线图,说明了其从量子计算获得值的路径。

IBM Quantum Quantum硬件系统开发总监Jerry Chow表示,该公司正在努力吸引广泛的开发人员社区到量子计算。“我们希望无摩擦的发展,不需要比经典计算更专业化,”他说。

但是,从一周的谈话计算机最近与CHOW有了周,很明显,在现代古典计算中提供的抽象水平之间有一个差距,并且需要使用量子计算来掌握所需的内容。

从软件路线图透视图中,本工作中的一些工作涉及构建基本基础层来控制设备的工作原理,这有点像古典计算用途的内核开发人员的应用程序编程接口(API)。在Quantum的世界中,这意味着诸如旋转Qubits和在量子计算和经典计算之间构建无缝网络的概念。

对于2021,IBM RoadMap有一个里程碑,可以为Qiskit,其工具包和运行时软件提供更多功能,以管理低级量子计算机编程。

然后有脉冲控制的想法。“脉冲控制相当于操作系统中的硬件抽象层,”Chow说。

实际上,开发人员驱动控制QUBITS的脉冲。概念上,CHOW描述了类似于在汇编程序语言中编程微处理器,其中汇编器允许程序员向处理器发送机器代码指令,以便操纵经典计算机上的逻辑比特。

他说量子电路类似于数字栅极操作,例如二进制逻辑“和”,“或”NAND“(而不是)操作,用于操纵零和经典计算中的一个比特。但是,与这些简单的二进制操作不同,它在微处理器中有效地编码为数字电路,所说的Quantum电路能够运行比二元逻辑中可实现的更复杂的操作。

Qiskit中的QASM工具有效地执行与汇编器相同的功能,但是发送指令以操纵量子计算机上的Qubits,而不是发送指令以操纵逻辑比特到经典计算机。

“有规定的间隙,量子电路在经典电路上具有优势,”咸。到2022年,他说,IBM计划能够在其量子计算机上运行动态电路,并扩大了可以运行的量子算法的各种量子算法。

达到这一点在其路线图上,对于量子计算,IBM已经针对了构建量子电路的内核开发人员,这些电路将直接与在构建量子应用程序中消耗这些电路的硬件和算法开发人员上讨论。

在2023年期间,根据其路线图,IBM计划提供预先构建的量子电路图书馆,并通过预先构建的量子运行时软件提高抽象水平。与经典计算机上运行的操作系统一样,这应该使开发人员能够在高级编程语言中开始创建量子应用,而无需了解Qubits的复杂性和变幻莫测。

其中一个怪癖是量子计算易于出错。在量子术语中,它们被视为嘈杂。正如内存芯片需要纠错一样,正在有工作以检测和修复量子计算中的错误。

缩放量子计算机中的最大问题之一是消除了在两种Qubit门中自然发生的错误 - 量子计算机的构建块。最近呈现的IBM IMM的想法是一种降低错误的新方法,这将使在未来几年内更容易实现更高量子量设备。

一个示例IBM正在尝试,所述CHOW是一个小错误检测方案,其中,以小规模,可以开发代码,使其可以确保完整性。他表示,该公司正在寻求推动新的想法来执行大的纠错码。

“量子启发”是行业作为朝向主流量子计算的临时步骤的术语之一。实际上,可以以模拟量子计算的某些方面的方式开发计算机。在某些情况下,这种量子启发算法可以比在经典计算机上运行的其他方法更有效地解决问题。

Chow表示,IBM在模拟其Q系统上做了很多工作,以使开发人员在运行真机上运行之前测试量子算法。显然,将在经典计算机上模拟算法如何模拟复杂,并且作为纠错演变的复杂,检查量子计算机是否在经典计算上运行的仿真越来越困难,这可能变得越来越困难建筑学。

量子计算似乎是从以前的计算模型的根本偏离。但在过去几年中,该行业采用了不同的计算范式。正如GPU(图形处理单元)提供软件开发人员进入写作代码的路由,这些路由可以在多个处理核心中并行运行,而本文认为量子计算将最终成为他们处置的另一个计算机资源。

“这是另一个计算模式,”他说。“某些应用程序可能会在云中的高性能计算上运行;其他人可能会继续基于云的量子计算机。“

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