微软的量子开发工具包正式登录 macOS 与 Linux

Posted 2021-04-25 DeepTech深科技

其量子模拟器的速度也提高了 4～5 倍。

去年 12 月，微软推出了一款全新的量子开发工具包和量子计算机语言：Q#。

而微软最近推出的升级包将意味着 macOS 与 Linux 的用户也可以使用这些量子计算开发工具了。如今，Q# 语言和微软的量子模拟器都将支持 Windows、macOS 以及 Linux 这三大 PC 操作系统。

与第一版量子模拟器相比，最新的这版实现了 4～5 倍的提速。对于 20 量子比特以上的模拟来说，速度提升尤为显著。

此外，此工具包所使用的量子代码库以及例子也将被归于一个开源许可证下（这些在上个版本里仅被分享），赋予整个社区对其进行修改和扩展的能力。

此版本与其他代码库之间的互通性也得到了提高：微软正在为支持 Python 而努力着。在 Windows 的版本中，这款新工具包提供了 Python 兼容的预览，让 Q# 程序可以调用 Python 代码，反之亦然。

微软的量子模拟器的主要目的就是帮助开发者理解并开发量子程序。它分为两部分，一小部分安装在用户的本地电脑中；另一部分，也是绝大部分位于云端。量子模拟器可以让用户观察量子状态，这是一个在现实世界中不可能实现的功能。众所周知，观察量子状态将导致其波函数的坍塌。该模拟器也可以测量量子程序的可扩展性以及性能概况。

不过，也有很多量子模拟器无法做到的事，比如进行大规模的量子计算。因为其内存与计算力的需求会随着被模拟的量子比特的数量一同增长：32 量子比特将需要 32GB 的内存，在这个基础上每加一个量子比特，就会使内存的需求翻倍。

这款模拟器可以被看作是微软的量子硬件的先导产品。微软的量子计算是围绕着拓扑量子比特展开的。与其他量子计算技术相比，拓扑量子比特的优势在于它的可靠性。虽然微软的系统会与其他量子计算机一样，也需要保持在绝对零度附近才能工作。但与其他系统相比，它将需要极少的量子比特来进行错误检查和纠正。

目前，微软并没有任何真实的拓扑量子计算机，但是据微软量子计算副总裁 Todd Holmdahl 表示，他相信将在年底前推出一个真正可用的量子比特。作为其量子计算战略的一部分，微软也在纳米级别的 3D 打印——一种量子计算生产技术上，进行了大量的投资。只要它们能生产出第一个量子比特，之后的第二、三、四……应该就可以迅速扩展开了。

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编辑：陈翔宇   校审：黄珊

参考：

https://arstechnica.com/gadgets/2018/02/microsoft-brings-its-quantum-dev-kit-to-macos-linux-new-kind-of-qubit-this-year/