谷歌開源了量子演算法框架CIRQ，擁抱NISQ新時代

量子栗 發自 凹非寺

量子位 報道 | 公眾號 QbitAI

NISQ，是嘈雜中型量子(Noisy Intermediate-Scale Quantum) 的簡稱。

今年年初，美國人John Preskill提出了這個概念。

擁有50-100量子比特、以及高保真量子門 (Quantum Gate) 的計算機，便可稱為NISQ計算機。

他相信，在不遠的將來，人類就能用這樣的量子計算機，踏足經典計算機無力探索的新領地。

量子計算的NISQ新時代，已經到來。

今年3月，谷歌宣布擁有72量子比特的晶元，刷新了IBM的紀錄。谷歌的計劃是，5年實現量子技術的商業化。

當然，這個計劃里不能只有硬體，演算法也要跟上。

開源框架，為NISQ而生

於是，谷歌開源了Cirq框架，這是專為NISQ演算法打造的框架。

Cirq主要用來短期(Near-Term) 問題，希望幫助研究人員，了解NISQ計算機到底能不能解決，實際應用的中的計算問題。

這個框架，經Apache 2.0協議許可，可以修改，可以嵌入任何開源/付費的軟體包。

框架安裝好之後，開發者就可以給特定的量子處理器，編寫它的量子演算法了，據說很友好——

用戶可以精確控制量子電路 (Quantum Circuits) ；為了編寫和編譯量子電路，數據結構是專門優化過的，讓開發者能更加充分地利用NISQ架構。

另外，Cirq支持在模擬器上運行演算法，如果將來有了量子計算機，或者更大的模擬器，也很容易通過雲，把設備和演算法集成起來。

還有應用示例

與Cirq框架一同發布的，還有OpenFermion-Cirq，這是一個基於Cirq的應用示例。

介紹一下，OpenFermion是一個量子演算法開發平台，專註解決化學問題。OpenFermion-Cirq則是一個開源庫，把量子模擬演算法編譯成Cirq能用的樣子。

比如，這個新庫，可以用來搭建量子變分演算法(Variational Algorithms) ，模擬分子或者複雜材料的性質。

說到這裡，機智的人類可能感受到了，量子演算法的開發，需要跨學科/跨行業的合作。

谷歌團隊，在宣布Cirq開源的這篇博客里，還給出了許多額外的栗子：

想要探索量子世界的同學，可以前往本文底部的傳送門。

軟硬兼施

宣布「72」這個數字的時候，谷歌團隊曾經表示，他們已經很接近「量子霸權 (Quantum Supremacy) 」了。

也就是說，量子計算機的計算速度，超越經典計算機指日可待。

而在量子演算法的路上，開源框架這一步，走得也算是很用力了。

Google AI博客傳送門：

https://ai.googleblog.com/2018/07/announcing-cirq-open-source-framework.html

GitHub傳送門：

https://github.com/quantumlib/cirq

OpenFermion-Cirq傳送門：

https://github.com/quantumlib/OpenFermion-Cirq

—完—

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