Table of Contents[Kache][Montre]
Computing kwantik se yon nouvo teknoloji ki itilize fizik pwopòsyon pou adrese pwoblèm ki depase kapasite òdinatè tradisyonèl yo.
Anpil konpayi yo kounye a ap eseye fè aktyèl pyès ki nan konpitè pwopòsyon disponib pou dè dizèn de milye devlopè, yon zouti ke syantis sèlman reve sou twa deseni de sa.
Kòm yon rezilta, enjenyè nou yo souvan deplwaye òdinatè pwopòsyon supèrkonduktif de pli zan pli pwisan, ki mennen nou pi pre vitès ak kapasite enfòmatik pwopòsyon ki nesesè pou chanje mond lan.
Nan pòs sa a, nou pral pran yon gade pi pre quantum computing ak zouti ak kad ki mache avèk li, ansanm ak kote yo pral ye an 2022.
Ki sa ki Quantum Computing?
Sipèkonpitè sa yo bati sou prensip sipèpozisyon ak entanglement, ki se de aspè nan fizik pwopòsyon. Òdinatè kwantik yo kapab kounye a fè travay nan yon vitès ki pi rapid pase òdinatè tradisyonèl yo pandan y ap itilize mwens enèji.
Nan ane 1980 yo, zòn nan nan informatique pwopòsyon leve. Lè sa a, li te revele ke algorithm pwopòsyon yo te pi efikas pase ekivalan konvansyonèl yo nan rezoud sèten travay òdinatè.
Computing kwantik se yon disiplin nan syans enfòmatik ki konsantre sou avansman nan teknoloji òdinatè ki baze sou konsèp teyori pwopòsyon. Li fè sèvi ak kapasite ekstraòdinè nan patikil subatomik yo egziste nan plizyè eta nan yon fwa, tankou 0 ak 1. Yo kapab trete konsiderableman plis done pase òdinatè òdinè.
Eta pwopòsyon yon atik yo itilize pou kreye yon qubit nan operasyon enfòmatik pwopòsyon. Qubits yo se inite done fondamantal nan informatique pwopòsyon. Nan enfòmatik pwopòsyon yo, yo sèvi menm travay ke bit fè nan informatique òdinè, men yo konpòte yo yon fason diferan.
Bits tradisyonèl yo se binè epi yo ka sèlman kenbe yon pozisyon nan 0 oswa 1, tandiske qubits ka gen ladan yon sipèpozisyon nan tout eta posib.
Pi bon kad pou Computing kwantik
1. Cirkq
Cirq te konstwi pa ekip Quantum AI Google la. Li itilize pou konsepsyon ak amelyore sikui pwopòsyon ke yo teste sou òdinatè pwopòsyon ak simulateur. Cirq se kokenn paske li ofri simulateur devlopman ki byen sanble ak sa yo wè nan lavi reyèl.
Sa vle di ke bibliyotèk la ap travay nan detay pyès ki nan konpitè ki antoure NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) pou nou kapab asire ke algorithm oswa kous la ka kouri sou yon òdinatè pwopòsyon reyèl apre li fin fini.
Kòm yon rezilta, li gen potansyèl pou yo eksplwate pou kreye sikui pwopòsyon adaptab ak deplwaye. Li gen tou karakteristik entèoperabilite. Yon lojisyèl ki enpòte ak ekspòtasyon sikui pwopòsyon ak simulation, pou egzanp.
Yon fondasyon pou pwogramasyon òdinatè pwopòsyon ki louvri sous. Cirq se yon Piton pake lojisyèl ki pèmèt ou kreye, manipile, ak optimize sikui pwopòsyon anvan ou egzekite yo sou òdinatè pwopòsyon ak simulateur.
Cirq se yon abstraksyon efikas pou fè fas ak òdinatè pwopòsyon ki fè bwi echèl entèmedyè jodi a, kote kondisyon pyès ki nan konpitè yo kritik pou atenn rezilta dènye kri.
karakteristik
- Soti nan pòtay opere sou qubits, ou ka aprann ki jan yo konsepsyon sikui pwopòsyon. Aprann kisa yon Moman ye ak ki jan plizyè taktik ensèsyon ta ka ede w nan konstwi sikwi ideyal ou a. Aprann ki jan yo koupe ak koupe sikui yo nan lòd yo kreye sikui nouvo ak amelyore.
- Restriksyon teknoloji gen yon enfliyans enpòtan sou si wi ou non yon kous ka aplike sou pyès ki nan konpitè kontanporen. Aprann kijan pou pwograme Quantum Computing Service Google la ak kijan pou kreye aparèy pou adrese limit sa yo.
- Tou de fonksyon vag ak matris dansite gen similatè bati nan Cirq. Monte Carlo oswa simulation matris dansite konplè yo ka itilize pou atake chanèl pwopòsyon ki fè bwi.
- Pou egzekite tès sou processeurs pwopòsyon Google yo, Cirq kolabore ak Quantum Computing Service.
2. PwojèQ
ETH Zurich te kreye ProjectQ, yon achitekti lojisyèl enfòmatik pwopòsyon ki louvri. Li bay yon solid ak senp Sentaks pou itilizatè yo kreye aplikasyon pwopòsyon nan Python. ProjectQ ka konvèti scripts sa yo nan nenpòt fòm back-end, kit se yon similatè òdinatè klasik oswa yon processeur pwopòsyon.
ProjectQ ka konvèti aplikasyon sa yo nan nenpòt kalite back-ends, tankou yon similatè òdinatè klasik oswa yon processeur pwopòsyon, tankou platfòm la IBM Quantum Experience.
karakteristik
- IT se yon wo nivo pwogram langaj pou pwogram pwopòsyon yo.
- Li gen yon du modilè Et adaptab.
- Li ofri tou yon kantite pyès ki nan konpitè ak lojisyèl backends.
- Yon bibliyotèk òdinatè pwopòsyon (FermiLib) pou rezoud pwoblèm fermionik
- Chip IBM Quantum Experience la, aparèy AQT, AWS Braket, ak aparèy sèvis IonQ yo ka itilize tout pou yo kouri algoritm pwopòsyon.
- Nan yon nivo ki pi wo nan abstraksyon, pwogram pwopòsyon yo ka imite (egzanp, imite aksyon an nan gwo oracles olye pou yo konpile yo nan pòtay ki ba-nivo)
- Sou òdinatè klasik yo, pwogram pwopòsyon yo ka simulation.
3. Tensoflow kwantik
Python kad TensorFlow Quantum (TFQ) se pou pwopòsyon aprantisaj machin. TFQ se yon kad aplikasyon TensorFlow ki pèmèt chèchè pwopòsyon algorithm ak aprantisaj machin yo sèvi ak kad enfòmatik pwopòsyon Google yo dirèkteman nan TensorFlow.
TensorFlow Quantum se yon pwogram ki konsantre sou done pwopòsyon ak kreyasyon modèl ibrid pwopòsyon-klasik. Li konbine teknik ak lojik enfòmatik pwopòsyon Cirq ki fèt ak API TensorFlow, osi byen ke simulateur sikwi pwopòsyon ki gen gwo pèfòmans.
Kad TFQ a ka itilize pou kouri tou de modèl tradisyonèl ak ibrid, tankou Quantum CNN (QCNN). Kòm yon rezilta, TFQ ka itilize pou nenpòt pwoblèm ki te deja enposib reponn lè l sèvi avèk apwòch tradisyonèl yo. Pou reponn sèten pwoblèm nan mond reyèl la, kòmanse ak TFQ pou kreye modèl ibrid pwopòsyon oswa kwantik-klasik.
karakteristik
- Chèchè yo ka itilize TFQ pou kreye tensè lè l sèvi avèk done pwopòsyon, modèl pwopòsyon, ak paramèt kontwòl konvansyonèl nan yon sèl rezo enfòmatik.
- Tensors yo itilize pou estoke done pwopòsyon (yon etalaj milti-dimansyon nan nimewo). Chak tensor done pwopòsyon yo dekri kòm yon sikwi pwopòsyon Cirq ki kreye done pwopòsyon sou vole.
- Chèchè a ka itilize Cirq pou pwototip yon pwopòsyon nè rezo ki pral enkli nan yon graf kalkile TensorFlow pita.
- Kapasite pou antrene ak egzekite sikui pwopòsyon an menm tan se yon karakteristik prensipal nan TensorFlow Quantum.
4. Pèsèvel
Perceval se yon fondasyon sous louvri pou pwogramasyon òdinatè pwopòsyon fotonik devlope pa Perceval, yon biznis franse ki konsantre sou bati yon nouvo jenerasyon òdinatè pwopòsyon ki baze sou manipilasyon limyè.
Perceval ofri zouti pou konpoze sikui ki soti nan eleman lineyè optik, defini sous foton sèl, manipile eta Fock, fè simulation pwopòsyon, repwodui papye eksperimantal pibliye, ak fè eksperyans ak yon nouvo jenerasyon algoritm pwopòsyon atravè yon senp API Python oryante objè.
Objektif li se yo dwe yon zouti konpayon pou konstwi sikui fotonik pwopòsyon - pou similye ak rafine konsepsyon yo, modèl tou de konpòtman ideyal ak aktyèl, epi ofri yon koòdone estanda pou kontwole yo atravè nosyon de backends.
Li optimize pou opere sou yon Desktop lokal, ak anpil amelyorasyon pou grap HPC, epi li bay aksè a backend sofistike pou simulation nimerik ak senbolik nan algoritm pwopòsyon sou sikui fotonik.
Ou kapab tou itilize yon pakèt eleman prefabrike pou kreye algoritm ak sikui optik lineyè konplike. Yon bibliyotèk nan algoritm byen li te ye yo aksesib, osi byen ke leson sou kòman yo sèvi ak yo.
Ou kapab tou itilize kèk liy kòd pou egzekite eksperyans pou ajiste algoritm yo, konpare ak done eksperimantal, epi rkree piblikasyon ki pibliye yo.
karakteristik
- Yon achitekti inik ki dedye antyèman nan optik lineyè ak enfòmatik fotonik pwopòsyon
- Pwojè a se yon pwojè sous louvri ak yon achitekti modilè ki akeyi kontribisyon kominote a.
- Sèvi ak yon bibliyotèk gwo konpozan prefabrike, kreye algoritm ak sikui optik lineyè konplike. Yon bibliyotèk nan algoritm byen li te ye yo aksesib, osi byen ke leson sou kòman yo sèvi ak yo.
- Eksperyans ak algorithm yo afine yo, konpare yo ak done eksperimantal, epi kopye piblikasyon ki egziste deja nan kèk liy nan kòd.
- Pou imite algoritm pwopòsyon sou sikui fotonik, sèvi ak backends sofistike. Perceval fèt pou kouri sou yon Desktop lokal an tèm de pèfòmans nimerik ak senbolik, ak anpil amelyorasyon pou grap HPC.
5. Qiskit
Nou konnen ke si nou ap pale de teknoloji pwochen jenerasyon, IBM pral gen yon bagay yo ofri. Li sètènman fè. QisKit se yon platfòm sous louvri pou devlope lojisyèl pwopòsyon.
Qiskit se yon fondasyon lojisyèl IBM finanse ki fè li pi fasil pou itilizatè yo aprann sou quantum computing. Paske òdinatè pwopòsyon yo difisil pou jwenn, ou ka itilize yon founisè nwaj tankou Qiskit toolkit IBM pou jwenn aksè a youn.
Li konplètman gratis pou itilize, ak tout kòd la se louvri sous. Gen yon liv sou entènèt ki anseye ou tout fondamantal yo nan fizik pwopòsyon, ki trè itil pou débutan ki pa abitye ak sijè a.
Òdinatè kwantik yo ka itilize nan nivo pulsasyon, sikui, ak modil aplikasyon.
karakteristik
- Itilizatè yo nan divès nivo ka itilize Qiskit pou rechèch ak devlopman aplikasyon paske li vini ak yon koleksyon konplè pòtay pwopòsyon ak yon seri sikui pre-bati.
- Ou ka itilize Qiskit Runtime pou kowòdone aplikasyon pwopòsyon sou CPU ki baze sou nwaj, QPU, ak GPU, osi byen ke kouri ak pwograme aktivite sou processeur pwopòsyon aktyèl yo.
- Transpiler la konvèti kòd Qiskit nan yon sikwi efikas lè l sèvi avèk seri pòtay natif natal nan backend la, ki pèmèt itilizatè yo konsepsyon pou nenpòt processeur pwopòsyon oswa achitekti ak antre minimòm.
konklizyon
Pou rezime, òdinatè pwopòsyon yo ka byen vit antre teknik cryptage jodi a nan yon ti kantite tan, tandiske pi gwo supercomputer aksesib kounye a pran plizyè ane.
Malgre lefèt ke òdinatè pwopòsyon yo pral kapab fann anpil nan konplo chifreman jodi a, li espere ke yo ta devlope altènativ Hack-prèv. Òdinatè kwantik yo kokenn nan abòde pwoblèm optimize.
Kite yon Reply