過去幾年,,量子計算不僅在量子硬件方面有所發(fā)展,,在量子算法的開發(fā)方面也迎來了改進,。隨著 Noisy Intermediate Scale Quantum 計算機(NISQ)的推出,,開發(fā)用于理解這些機器性能的算法越來越重要。然而,,在 NISQ 處理器上設(shè)計量子算法時的一個常見問題是如何充分利用這些有限的量子器件,。
此外,一些量子處理器具有復雜的幾何約束和其他細微差別,,忽略這些因素將導致錯誤的量子計算,,或影響優(yōu)化和修改的計算結(jié)果。
NISQ 即嘈雜中型量子,,NISQ 計算機指那些擁有 50-100 量子比特,、以及高保真量子門的設(shè)備。為解決上述問題,,并幫助開發(fā)者了解 NISQ 量子計算機是否能夠解決具有實際重要意義的計算問題,,Google 近日開源了 Cirq 。這是一個專為 NISQ 算法打造的框架,,允許開發(fā)者為特定的量子處理器編寫量子算法,。
Cirq 為用戶提供了對量子電路 (Quantum Circuits)的精確控制,為編寫和編譯量子電路,,其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)經(jīng)過專門優(yōu)化,,讓開發(fā)者能更加充分地利用 NISQ 架構(gòu)。Cirq 支持在模擬器上運行這些算法,旨在通過云輕松與未來的量子硬件或更大的模擬器集成,。
同時開源的還有 OpenFermion-Cirq,,這是基于 Cirq 和最新算法的一個應(yīng)用示例。OpenFermion 是一個專注解決化學問題的量子算法開發(fā)平臺,,OpenFermion-Cirq 則是一個把量子模擬算法編譯成 Cirq 的開源庫,。該新庫利用最新研究進度為量子化學問題構(gòu)建低深度量子算法,允許用戶定制為在特定硬件上運行,。