用于开发量子算法的新模拟器

我们所处的数字时代已经看到量子算法在实际应用中掀起了波澜。谷歌的量子人工智能团队就是一个很好的例子：一年前，他们利用量子力学原理实现了超越经典的计算，开发了世界上运行速度最快的计算机。有了这个，谷歌的人工智能团队正在推进量子计算的艺术，并正在为研究人员开发超越经典计算的工具。

量子科学家也在开发量子算法，旨在改变人工智能领域。然而，鉴于推进量子计算科学的当前状态需要付出大量努力，因此需要新的更好的工具来提高工程和研究任务的效率，同时进一步推进个体研究人员与其团队之间的合作可能性。

牢记这一点，谷歌最近开发了一种新的开源量子模拟器，称为 qsim。进行开发是为了帮助研究人员开发和采用量子算法。

如果我们谈论模拟器，它们在量子计算中占有重要地位，而不仅限于经典计算技术领域。模拟器主要用于编写和进一步调试量子代码，最常见的是针对特定的量子算法。以前开发的模拟器容易产生噪音，无法纠正错误。为了解决这些问题，开发了 qsim。

qsim 的开发是为了让研究人员能够在理想化条件下创建量子算法。qsim 的一个重要特点是它们有助于准备在量子硬件上运行的实验。不再使用以前用于模拟任务的计算机集群，现在可以通过将 qsim 嵌入到单个设备中来轻松完成同样的壮举。

谷歌指出，他们的工程师经常使用 qsim 来测试和基准量子算法和处理器。例如，谷歌在其神经网络研究中使用了 qsim。它在 Cirq 和 TensorFlow Quantum 中嵌入了 qsim，以训练涉及数十万个电路的量子机器学习模型。

qsim 是 Google 软件工具开源生态系统的一部分，其中包括 Cirq(一种量子编程框架)、ReCirq(研究示例存储库)以及特定于应用程序的库，例如用于量子化学的 OpenFermion 和用于量子机器学习的 TensorFlow Quantum。这些工具协同工作，帮助研究人员加快工作速度。现有的算法代码可以通过更改一行 Colab 代码在 qsim 上运行，但无法通过这种方式开发新算法。通过这样做可以观察到电路仿真的即时加速。

为了更好地了解 qsim，谷歌推出了一个 新网站 ，将所有工具、研究计划、教育材料和最新出版物汇集在一个空间中。