穀歌開源量子計算軟體原始程式碼 量子電腦發展獲助力

繼開源tensorflow、caffe等深度學習開發框架後，當地時間10月24日，穀歌在自己的官方博客上宣佈，開源量子計算軟體OpenFermion，從而讓科學家更方便的使用量子電腦。

穀歌稱，這次開放的是OpenFermion的原始程式碼，可供用戶免費使用，化學家和材料學家可以利用穀歌軟體改編演算法和方程，使之能在量子電腦上運行。

“我們希望這次的決定能幫助建立以OpenFermion為標準的社區，從而讓化學類比能在量子電腦上進行運算。”谷歌在博文裡寫到。

穀歌開源的做法也是量子電腦領域目前的趨勢。IBM、英特爾、微軟和D-Wave等公司都曾宣佈開放自己的量子計算平臺，使之能促進量子計算的商業化運行。

具體來說，OpenFermion這款軟體包含有一個演算法庫，能在量子電腦上類比電子的相互作用。這對於化學和材料科學領域非常重要，因為OpenFermion可以説明科學家將化學分子類比實驗和材料描述為量子電腦可以理解的程式設計方式。之前，化學家必須與專業的量子電腦軟體發展者合作，編寫大量軟體代碼，才能在量子電腦上類比電子間的相互作用。

此外，OpenFermion還能直接改編兩個最流行的傳統模擬器——Psi4和PySCF。值得一提的還有，OpenFermion可相容數種不同的量子電腦，其中包括穀歌、Rigetti和IBM開發的機型。

除了穀歌外，量子電腦初創企業Rigetti也參與了這次的軟體發展。谷歌在博文中表示，在軟體發展過程中，蘇黎世聯邦理工學院、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。

相比傳統電腦，量子電腦的最大區別在於：傳統電腦只能按照時間順序一個個地解決問題，而量子電腦卻可以同時解決多個問題。

傳統電腦使用的運算規則是二進位，用0和1記錄資訊狀態。但量子電腦由量子狀態來描述資訊，根據量子的特性它可以同時表示多種狀態，並同時進行疊加運算，因而擁有更快速的運算方式。

由於量子電腦處理能力比當前傳統超級電腦高幾個數量級。因此，許多人認為，量子電腦將完成以前被認為是不可能完成的任務，例如類比化學催化劑、建立超級複雜系統的模型、破解加密密碼等。但迄今為止，這些公司開發的量子電腦處理能力不夠強大或不夠精確，在運行大多數任務時不足以超過傳統電腦。

穀歌一直是外界公認的量子電腦領域裡的領頭羊。目前，穀歌已製造出9量子比特的機器，並計畫今年增加至49量子比特，實現“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對外宣佈，今年要推出全球第一個商業化量子計算雲服務：IBM Q。這也是全球第一個收費的量子計算雲服務系統。當時IBM表示，未來，新系統可以為全球的研究人員服務，處理傳統電腦無法解決的複雜計算，成為未來培育量子計算市場的關鍵。