微软推出支持macOS/Linux的量子开发工具包

Posted 2021-04-25 yayap2000

新的量子仿真器比之前快4-5倍。

微软在去年12月发布了量子计算开发套件的第一个版本和新的量子计算编程语言Q＃。上月26日，它又发布新的更新，增加了对macOS和Linux上的支持。因此，Q＃语言和量子仿真器现在可在三个平台（Windows,masOS和Linux）运行。

新版的量子仿真器运行速度比最早的版本要快得多，微软表示速度要比原先的快四到五倍，特别是在仿真20个或更多量子比特时。

量子函数库和样例源代码现在已经在开源协议下开放（此前这些代码仅可共享 ）- 这使得其他人也可以修改和扩展这些源代码。与现有函数库的互操作性也在不断提高：微软正在努力整合对Python的支持。在Windows上，新发布的版本包括一个集成了Python的预览版，允许Q＃程序调用Python代码，反之亦然。

微软的量子仿真器（包含一个可以在本地运行的较小的版本，一个在云中运行的较大的版本）旨在帮助开发和理解量子程序。它被用于检查量子态（对于一个真实的量子来说检查它的量子态是不可能的，因为检查会使波函数崩溃并迫使它获得一个独特值）以及用于测量量子程序的规模和性能分布。他无法进行大规模量子计算，因为对内存和计算量的需求会随着模拟量子数的增加呈指数增长--32个量子位的运算就需要32GB的RAM，而每增加一个量子位内存的需求就增加一倍。

这个量子仿真器是微软正在努力开发的真正的量子计算硬件的先驱。微软的量子计算是围绕一个称为拓扑量子比特（a topological qubit）的概念而建立的。拓扑量子比特的概念很有吸引力，因为它比其他量子计算机中使用的量子的“鲁棒性”（robustness）更好。尽管微软的系统仍和其他量子机器一样需要近乎绝对零度的温度，但拓扑量子比特的运用能大幅减少用于检错和纠错的量子比特开销。

微软现在还没有一台真正投入使用的拓扑量子比特计算机，不过微软量子计算（Microsoft Quantum Computing）的企业副总裁（CVP）， Todd Holmdahl告诉我们，他相信到年底至少会有单量子比特计算机投入使用。作为其大规模努力的一部分，微软一直在投资构建量子计算的制造技术 - 比如纳米3D打印技术 - 在单量子比特计算机建成后，发展出两个，三个或更多个量子比特的计算机预期会相对较快。

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