微軟進(jìn)軍量子計算機 年底公布全新語(yǔ)言模擬器

　　近日微軟公司宣稱(chēng)將開(kāi)始下一個(gè)大動(dòng)作：量子計算機。今年年底，微軟公司計劃公布一種全新的量子計算機語(yǔ)言，以及一種量子計算機模擬器。借助這些新技術(shù)，研發(fā)人員將能夠研發(fā)和測試執行量子運算的量子程序。

　　量子運算使用了疊加和糾纏等量子特征執行運算。傳統數字計算機由二進(jìn)制數字構成(0或1)，而量子計算機是由量子比特構成。量子比特在某種程度上能夠同時(shí)代表0和1(也就是所謂的量子疊加)。量子比特代表多重數值的能力讓量子計算機的運算能力遠超過(guò)傳統計算機。

　　傳統計算機由邏輯閘構建，這種晶體管組合能夠以各種方式組合數字進(jìn)行運算，但是這種構造對于編寫(xiě)程序的人來(lái)說(shuō)大部分是看不見(jiàn)的。程序和算法并非按照邏輯閘進(jìn)行編寫(xiě)的，而是使用了更高水平的概念。目前的量子算法在某種程度上對于電子工程師來(lái)說(shuō)更熟悉，而非軟件工程師。因為量子算法通常代表了量子回路，而不是更常用的程序語(yǔ)言概念。

　　微軟公司的量子計算機語(yǔ)言為編程量子計算機提供了更讓人熟悉的樣式，它借用了C#、Python和F#語(yǔ)言基礎。研發(fā)人員仍然需要使用和了解量子邏輯閘以及它們的運作，但是他們仍然可以使用它們編寫(xiě)程序。

　　量子計算機語(yǔ)言正逐漸融入到開(kāi)發(fā)工具當中，這意味著(zhù)它不僅支持色彩編碼，也支持調試等其它開(kāi)發(fā)功能。由于量子計算機現在還相當罕見(jiàn)，因此微軟公司也計劃公布兩種量子模擬器版本，一種能夠在本地運行，一種能夠在A(yíng)zure云平臺運行。這些模擬器將能夠運行量子程序，并且提供一些可比得上傳統開(kāi)發(fā)工具的調試體驗。

　　從長(cháng)期角度來(lái)說(shuō)，微軟的野心是要在一臺真正的量子計算機上運行量子程序，而且微軟正在致力于量子計算機的研發(fā)。微軟公司正在探索一種拓撲量子比特的研究。這是非常吸引人的，因為它們能夠幫助我們解決量子計算機常見(jiàn)的難題。量子態(tài)是非常微妙的，而且量子噪音會(huì )給運算帶來(lái)錯誤。但是拓撲量子比特能夠添加到算法中修正這種噪音。

　　微軟公司在研發(fā)量子計算機和量子計算機程序的同時(shí)，也在探索一種所謂的量子抵抗加密算法。這種算法的設計是為了在傳統計算機上運行，但是即使是在大型量子計算機時(shí)代也能保護系統安全。但是將這些算法研發(fā)出來(lái)，并且完成驗證后進(jìn)行廣泛傳播還需要很多年。

　　幸運的是，量子計算機的時(shí)代很可能還需要許多年才會(huì )到來(lái)?，F在，微軟公司正在為它的量子計算機預演做著(zhù)準備。這場(chǎng)使用量子模擬器和量子編程語(yǔ)言的預演即將在年底之前進(jìn)行。微軟公司還將公布教程和函數庫來(lái)幫助研發(fā)人員熟悉量子計算機。