Haskell 适合量子计算吗？

Posted 2023-03-29

【中文标题】Haskell 适合量子计算吗？

【英文标题】：Is Haskell suitable for quantum computing?

【发布时间】：2013-08-30 05:11:28

【问题描述】：

我刚刚阅读了一篇关于量子物理学的文章。一件有趣的事情是，在 Haskell 程序员看来，这两个领域之间有一些相似之处。

首先，量子世界中的测量似乎类似于 Haskell 中的惰性求值：如果你不测量，你就不知道猫是活的还是死的。不求值，不知道值是定义还是undefined。

其次，在量子方面，我们有EPR paradox，这可以通过与速度高于光速的相互作用来解释，或者相当于一台时间机器。在 Haskell 中，正如我们在 Assembly: Circular Programming with Recursive do -Monad.Reader issue 6 中看到的那样，我们可以通过使用递归 do 来访问来自未来的值。

最后，在量子中，我们必须区分熵永不减少的可观察世界和时间在两个方向上等价的“纯”量子世界。在 Haskell 中，我们有 IO() 世界，它描述了程序实际所做的事情，以及永远不会有副作用的纯函数世界，并且值从不依赖于评估顺序。

所以我猜上述事实表明这两个领域之间存在一些相互联系。这会产生更有趣的后果吗？例如，虽然我谈到了 EPR 悖论，但我不知道如何创建一个 Haskell 程序来模拟这种情况：一个函数创建两个值，稍后对其中一个的求值会影响另一个（我认为这些值必须有IO() 类型，但我不知道如何将它们放在一起）。

【问题讨论】：

计算机语言不仅仅包含一个理论概念。即使两个概念（或看起来）相似，也不一定与一个是否以任何可用的方式适合另一个有关。

使用“时间机器”这个短语表明你还没有完全理解 EPR 悖论。有关非常清晰的解释，请参阅 Mermin 的文章：theorie.physik.uni-konstanz.de/juan/pub/…。

所有这些类比都是......好吧，启发式的，老实说，在大多数情况下都是错误的。但这仍然是一个好问题。

@DominicSteinitz 不，我读过的一本书提出了“时间机器”的解释。作者建议测量的效果实际上是回溯到两篇相关文章分开的时间。

在不使用量子物理学的情况下，“相互作用比光快”意味着“对于某些观察者来说，结果发生在它的原因之前”并且意味着“时间机器”。因此，如果“交互速度比光快”可以解释，那么“时间机器”也可以。

【参考方案1】：

Haskell 被用作量子编程语言已有一段时间了。

主要参考点是 Haskell 中的 Quipper DSL。

Quipper paper New Scientist article on Quipper

还有更多有趣的东西 - http://www.kurzweilai.net/quipper-language-makes-quantum-computers-easier-to-program

【讨论】：

另见 Amr Sabry 的建模 Haskell 中的量子计算 - cs.indiana.edu/~sabry/papers/quantum.pdf 和 Jerzy Karczmarczuk 的 量子力学结构和解释 - karczmarczuk.users.greyc.fr/arpap/hasiqm.pdf。两者都出现在 2003 年的 Haskell 研讨会上。

谢谢，您能多解释一下出现在您最终参考链接中的简单teleport 程序吗？看起来很有趣。