量子计算与量子软件

Posted 元之田

tags:

篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了量子计算与量子软件相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

@TOC

量子编程语言的崛起

现在并没有量子计算机可以用于量子编程,只有实验室里面有。那为什么还要学习两字编程呢?

这里引用了Dijkstra的话,52年的时候他成为一名程序员,但那个时候还并没有电脑存在!


C-like 量子语言 - Scaffold

Scaffld是一种量子程序的语言,它故意设计成像C。这里做的是Teleportation的一个任务。从中可以看出,和经典世界的一些东西是很像的,但估计效果如何,只有未来才知道。


量子编程的特殊之处 - 赋值


不可以对量子变量进行赋值,这是编译不了的。

这是一个量子扩充的步骤:

  • 把一个已知的0赋值给q
  • 然后进行酉变化
  • 然后是连续操作,先对S1操作,然后对S2操作。
  • 再对qbar进行测量。
  • 如果测量满足某个条件就一直做。

注意是没有赋值语句的。


量子架构


有些操作在经典计算机中做,有些操作在量子计算机上做,把量子计算机当做一个coprocessor来做。


但量子数据与量子控制是急需研究的。这里有很大的可能性。


量子编程的特殊之处 - while循环


经典计算中,改变这个值只在循环体里面。
但是在量子计算中,不仅在循环体中可以变化,在while测量的时候也会发生改变。


循环在量子计算中是非常复杂的一件事情,测量的结果决定flow,而测量也会改变状态。循环的终止将有很多的可研究的地方。


量子电路


量子电路的优化是非常困难的,目前还没有找到数学模型来描述这个东西。


Debugging

经典计算机只需要直接判断输出结果是否正确即可。

量子计算中,一两次测试,并不能决定第三次的测试的结果。

如何进行测试而不打扰量子系统?


有研究说,可以进行projection等,这也是刚开始研究的方向。


error correction

经典计算机硬件纠错是非常可靠的,在量子计算中对编译的要求很高。通过编译来解决很多错误。

最新量子编程

未来发展

未来工作

上一篇:量子计算与量子软件(二)

以上是关于量子计算与量子软件的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

量子计算:复合系统与联合测量

量子计算基础——量子测量

量子计算:观测量和计算基下的测量

量子计算:量子系统

量子计算(十四):超导量子芯片

量子计算与量子软件