谷歌開源量子計算軟件源代碼 便利科學家使用

　　開源、開源、開源，重要的事情說三遍。

　　繼開源tensorflow、caffe等深度學習開發(fā)框架后，當?shù)貢r間10月24日，谷歌在自己的官方博客上宣布，開源量子計算軟件OpenFermion，從而讓科學家更方便的使用量子計算機。

　　谷歌稱，這次開放的是OpenFermion的源代碼，可供用戶免費使用，化學家和材料學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OpenFermion為標準的社區(qū)，從而讓化學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。

　　具體來說，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。這對于化學和材料科學領域非常重要，因為OpenFermion可以幫助科學家將化學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還能直接改編兩個最流行的傳統(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)邦理工學院、美國勞倫斯伯克利國家實驗室、密歇根大學、哈佛大學、牛津大學、達特茅斯學院和美國國家航空航天局提供了幫助。

　　相比傳統(tǒng)計算機，量子計算機的最大區(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前傳統(tǒng)超級計算機高幾個數(shù)量級。因此，許多人認為，量子計算機將完成以前被認為是不可能完成的任務，例如模擬化學催化劑、建立超級復雜系統(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)任務時不足以超過傳統(tǒng)計算機。

　　谷歌一直是外界公認的量子計算機領域里的領頭羊。目前，谷歌已制造出9量子比特的機器，并計劃今年增加至49量子比特，實現(xiàn)“量子霸權”。IBM也對推進商用量子計算雄心勃勃。今年3月份， IBM對外宣布，今年要推出全球第一個商業(yè)化量子計算云服務：IBM Q。這也是全球第一個收費的量子計算云服務系統(tǒng)。當時IBM表示，未來，新系統(tǒng)可以為全球的研究人員服務，處理傳統(tǒng)電腦無法解決的復雜計算，成為未來培育量子計算市場的關鍵。