用于開發量子算法的新模擬器

我們所處的數字時代已經看到量子算法在實際應用中掀起了波瀾。谷歌的量子人工智能團隊就是一個很好的例子：一年前，他們利用量子力學原理實現了超越經典的計算，開發了世界上運行速度最快的計算機。有了這個，谷歌的人工智能團隊正在推進量子計算的藝術，并正在為研究人員開發超越經典計算的工具。

量子科學家也在開發量子算法，旨在改變人工智能領域。然而，鑒于推進量子計算科學的當前狀態需要付出大量努力，因此需要新的更好的工具來提高工程和研究任務的效率，同時進一步推進個體研究人員與其團隊之間的合作可能性。

牢記這一點，谷歌最近開發了一種新的開源量子模擬器，稱為 qsim。進行開發是為了幫助研究人員開發和采用量子算法。

如果我們談論模擬器，它們在量子計算中占有重要地位，而不僅限于經典計算技術領域。模擬器主要用于編寫和進一步調試量子代碼，最常見的是針對特定的量子算法。以前開發的模擬器容易產生噪音，無法糾正錯誤。為了解決這些問題，開發了 qsim。

qsim 的開發是為了讓研究人員能夠在理想化條件下創建量子算法。qsim 的一個重要特點是它們有助于準備在量子硬件上運行的實驗。不再使用以前用于模擬任務的計算機集群，現在可以通過將 qsim 嵌入到單個設備中來輕松完成同樣的壯舉。

谷歌指出，他們的工程師經常使用 qsim 來測試和基準量子算法和處理器。例如，谷歌在其神經網絡研究中使用了 qsim。它在 Cirq 和 TensorFlow Quantum 中嵌入了 qsim，以訓練涉及數十萬個電路的量子機器學習模型。

qsim 是 Google 軟件工具開源生態系統的一部分，其中包括 Cirq(一種量子編程框架)、ReCirq(研究示例存儲庫)以及特定于應用程序的庫，例如用于量子化學的 OpenFermion 和用于量子機器學習的 TensorFlow Quantum。這些工具協同工作，幫助研究人員加快工作速度。現有的算法代碼可以通過更改一行 Colab 代碼在 qsim 上運行，但無法通過這種方式開發新算法。通過這樣做可以觀察到電路仿真的即時加速。

為了更好地了解 qsim，谷歌推出了一個 新網站 ，將所有工具、研究計劃、教育材料和最新出版物匯集在一個空間中。