谷歌又有新動作 開源量子計算軟件OpenFermion
谷歌于自己官方博客上宣布,開源量子計算軟件OpenFermion。這是繼開源tensorflow、caffe等深度學(xué)習(xí)開發(fā)框架后,又一次新動作。
谷歌表示,這次開放的是OpenFermion的源代碼,可供用戶免費使用,化學(xué)家和材料學(xué)家可以利用谷歌軟件改編算法和方程,使之能在量子計算機上運行。
“我們希望這次的決定能幫助建立以O(shè)penFermion為標(biāo)準(zhǔn)的社區(qū),從而讓化學(xué)模擬能在量子計算機上進行運算。”谷歌在博文里寫到。
谷歌開源的做法也是量子計算機領(lǐng)域目前的趨勢。IBM、英特爾、微軟和D-Wave等公司都曾宣布開放自己的量子計算平臺,使之能促進量子計算的商業(yè)化運行。
OpenFermion這款軟件包含有一個算法庫,能在量子計算機上模擬電子的相互作用。這對于化學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域非常重要,因為OpenFermion可以幫助科學(xué)家將化學(xué)分子模擬實驗和材料描述為量子計算機可以理解的編程方式。之前,化學(xué)家必須與專業(yè)的量子計算機軟件開發(fā)者合作,編寫大量軟件代碼,才能在量子計算機上模擬電子間的相互作用。
此外,OpenFermion還能直接改編兩個***的傳統(tǒng)模擬器——Psi4和PySCF。值得一提的還有,OpenFermion可兼容數(shù)種不同的量子計算機,其中包括谷歌、Rigetti和IBM開發(fā)的機型。
除了谷歌外,量子計算機初創(chuàng)企業(yè)Rigetti也參與了這次的軟件開發(fā)。谷歌在博文中表示,在軟件開發(fā)過程中,蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院、美國勞倫斯伯克利國家實驗室、密歇根大學(xué)、哈佛大學(xué)、牛津大學(xué)、達(dá)特茅斯學(xué)院和美國國家航空航天局提供了幫助。
相比傳統(tǒng)計算機,量子計算機的***區(qū)別在于:傳統(tǒng)計算機只能按照時間順序一個個地解決問題,而量子計算機卻可以同時解決多個問題。
傳統(tǒng)計算機使用的運算規(guī)則是二進制,用0和1記錄信息狀態(tài)。但量子計算機由量子狀態(tài)來描述信息,根據(jù)量子的特性它可以同時表示多種狀態(tài),并同時進行疊加運算,因而擁有更快速的運算方式。
由于量子計算機處理能力比當(dāng)前傳統(tǒng)超級計算機高幾個數(shù)量級。因此,許多人認(rèn)為,量子計算機將完成以前被認(rèn)為是不可能完成的任務(wù),例如模擬化學(xué)催化劑、建立超級復(fù)雜系統(tǒng)的模型、破解加密密碼等。但迄今為止,這些公司開發(fā)的量子計算機處理能力不夠強大或不夠精確,在運行大多數(shù)任務(wù)時不足以超過傳統(tǒng)計算機。