Hlavní navigace

Qsim: open source kvantový simulátor pro vývoj algoritmů

6. 1. 2021

Sdílet

 Autor: © vchalup - Adobe Stock
Google se kvantovým výpočetním technologiím věnuje dlouhodobě – a úspěšně – není tedy divu, že jeden z prvních příkladů open source softwaru určený čistě pro kvantové algoritmy pochází právě z dílen amerického giganta.

Platforma zvaná qsim je plně open source a má výzkumníkům posloužit k vývoji a testování kvantových algoritmů. Firmy jako Google nebo Fujitsu jsou přesvědčeny, že kvantová budoucnost je jen otázkou času, nikoliv otázkou reality, a aktivně tak pracují na řešení problémů, které kvantové technologie přinesou – jmenovitě například bezpečnost.

Simulační software se v případě kvantových počítačů využívá pro psaní a debugging programovacího kódu pro kvantový svět. Qsim má práci vědců zjednodušit – dokáže předpřipravit algoritmy k experimentům na existujícím hardwaru kvantových (či spíše napůl kvantových) počítačů, které jsou již k dispozici, a také umožňuje algoritmy vytvářet a testovat v ideálních podmínkách.

Kvantový svět na křemíkovém základě

Místo klastru počítačů umožňuje qsim využít jediné zařízení, což je značná úspora zdrojů a umožní kvantové algoritmy rozšířit mezi větší procento odborníků.

Google sám popsal, že qsim využívali inženýři firmy k testování kvantových algoritmů a procesorů, například v případě neuronových sítí. Qsim bude nově integrován do programů Cirq a TensorFlow Quantum pro trénování kvantových modelů strojového učení.

Qsim je tak nejnovější součástí open source ekosystému softwarových nástrojů Googlu, mezi které patří dále programovací framework Cirq, repozitář vzorků ReCirq, knihovny typu OpenFermion a samozřejmě TensorFlow Quantum. Qsim akceptuje jak existující algoritmy, tak lze nové v qsimu přímo vyvíjet.

příloha_ovladnete_sva_data

Své snahy v kvantové mechanice Google celkově shrnuje jako „Quantum AI“ a má představovat první dostupné, snadno rozšiřitelné nástroje pro nastartování budoucí kvantové éry.

Qsim samotný je vlastně kolekce C++ knihoven, které mají simulovat kvantový polovodič. Nahrazují kvantový hardware předtím, než k němu vědci před finálním testováním přistoupí, pro výzkumníky tak představuje zajímavý nástroj.

Byl pro vás článek přínosný?