Пытливый читатель скажет, но ведь есть, есть же уже квантовые компьютеры, воплощённые в железе! А как программируют для них?

Начнём с D-Wave, которые уже достаточно долго доступны на коммерческом рынке. Хотя, замечу, что не все считают эти компьютеры квантовыми. В любом случае, входная точка для знакомства находится здесь https://ocean.dwavesys.com/, там можно найти ссылку на репозиторий GitHub с инструментарием (Ocean) с открытым исходным кодом, ссылку на документацию, и ссылку c бесплатным пробным доступом к квантовому компьютеру (D-Wave Leap).

Дальше Qiskit https://qiskit.org/от IBM, также как Ocean, инструментарий с открытым исходным кодом на GitHub, доступна документация и доступ к облаку с симулятором и реальным квантовым компьютером IBM (IBM Q Account с IBM Quantum Experience). Также для IBM можно разрабатывать на ProjectQ (http://projectq.ch/) – открытый исходный код, репозиторий на GitHub, документация.

Ну и, наконец, Forest от Rigettihttps://www.rigetti.com/forest, основан на Quil, использует PyQuil, доступен в бинарном виде вместе с локальной квантовой виртуальной машиной (для симуляции). Также в наличии облако с симулятором и реальным квантовым компьютером собственной разработки.

Удачного квантования! ?

https://t.me/quantumquintum/845

Telegram

Quantum Quintum

Об открытости Jacob D. Biamonte, Павел Дорожкин и Игорь Зачаров из Сколтеха рассказывают в Nature, почему технологии квантовых вычислений должны быть глобальными и открытыми. Гонка за первенством среди крупных (американских) компаний приводит к тому, что…

Microsoft, как всегда помогает нам абстрагироваться от железа по максимуму в Q#. Но не все идут таким путём, не всем такой подход нравится и вы можете начать изучение, например, с Cirq (и Python).

Подборка материалов по Cirq (секция Further Resources): https://github.com/JackHidary/quantumcomputingbook

https://github.com/quantumlib/cirq

Cirq is a framework for writing quantum algorithms for noisy intermediate scale quantum (NISQ) devices. Roughly speaking, NISQ devices are those with O(100) qubits that can enact O(1000) gates. Because the resources for NISQ devices are so constrained we believe that a framework for writing programs on these devices needs to be aware of all of the architectural properties of the device on which the algorithm is written. This is in contrast to other frameworks where there is a clean separation between the abstract model being used and the details of the device.

GitHub

GitHub - JackHidary/quantumcomputingbook: Companion site for the textbook Quantum Computing: An Applied Approach

Companion site for the textbook Quantum Computing: An Applied Approach - GitHub - JackHidary/quantumcomputingbook: Companion site for the textbook Quantum Computing: An Applied Approach

https://t.me/quantumquintum/808

Telegram

Quantum Quintum

Коротенечко, но важно: на Brilliant совместно с Microsoft и Google запущен вводный курс по квантовым вычислениям (все в online или с мобильного телефона через приложение). Курс хороший: внятный, на английском, разбит на маленькие кусочки, которые удобно потреблять…

https://t.me/quantumquintum/860

Telegram

Quantum Quintum

Книжное. Не знаю, как в переводе с английского "Quantum Computing for Everyone" стало "Квантовые вычисления для настоящих айтишников", но... новость в том, что уже в ближайшие дни в издательстве Питер выходит перевод свежайшей книги Chris Bernhardt, доступным…

Отличнейшая статья, в которой кроме научно-обоснованого обзора того, что же может случиться с кибер-безопаностью с приходом реальных квантовых компьютеров, есть мега-важный раздел, связанный с мифами о квантовых компьютерах. Это те 4 мифа, с которых я начинал, когда рассказывал о квантовом компьютинге,

Воторой миф — мой любимый :)

Myth 2. Quantum computers simultaneously perform all branches of a (probabilistic) computation and can find accepting paths instantly.

Reality. Quantum computers span the space of possibilities, computational branches, in a peculiar way. It is similar with classical probabilistic computers (Bpp),b with the important difference that quantum computers behave as having "probabilities" that take complex values. This behavior, leads to "cancellations" of certain branches, since adding complex numbers is not monotonically increasing (unlike adding numbers in the interval [0, 1] as for BPP devices). This property, along with algorithms that exploit it, leads to quantum speed-ups. However, at the end of a quantum computation, the result (accepting/rejecting in a decision problem) is obtained by a single read-out/measurement and, therefore, all the "unrealized" branches do not contribute, contrary to the myth that quantum computers perform all branches in parallel in a way that someone can meaningfully extract all the information present in those branches.

https://cacm.acm.org/magazines/2019/4/235578-cyber-security-in-the-quantum-era/fulltext?mobile=false

cacm.acm.org

Cyber Security in the Quantum Era

Quantum systems will significantly affect the field of cyber security research.

Инвестиции от венчурного капитала в компании, разрабатывающие квантовые технологии выросли более чем в 4 раза в 2017 и 2018 годах, по сравнению с предыдущими двумя годами.

Похоже на зарождение бума, анологичного инвестициям в ИИ, когда каждый стартап и даже уже развитой бизнес, прибавлял везде ИИ, как приставку. И как вишенка на торте, большинство инвестиций идёт в компании, которые разрабатывают квантовые алгоритмы для квантовых компьютеров, которых пока ещё нет.

По материалам Nature https://www.nature.com/articles/d41586-019-02935-4

Nature

Quantum gold rush: the private funding pouring into quantum start-ups

The science is immature and a multi-purpose quantum computer doesn’t yet exist. But that isn’t stopping investors pouring cash into quantum start-ups.

Ну и не менее интересная обзорная статья, обсуждающая квантовый компьютер Google, которая поднимает важный вопрос ограничености жизни кубита и коррекции ошибок.

"Error correction is, in fact, what quantum computer scientists must master to make truly useful devices—ones containing thousands of qubits. At that point, researchers say, the machines could run detailed simulations of chemical reactions that might lead to new drugs or better solar cells. And they could also quickly crack the cryptographic codes most commonly used to protect data on the Internet."

"To reach that kind of performance, however, a quantum computer must self-correct, finding and fixing errors in its operations. Errors can arise when a qubit flips from 1 to 0 spontaneously or when its quantum superposition decays because of interference from the outside world."

"Classical computers tackle error correction with redundancy, deciding whether a digital bit is on or off by measuring not a single electron in a capacitor but tens of thousands. Conversely, qubits are, by nature, probabilistic, so trying to clump them together to perform one bulk measurement will not work."

https://www.scientificamerican.com/article/hands-on-with-googles-quantum-computer/

Scientific American

Hands-On with Google’s Quantum Computer

Staking its claim for “quantum supremacy,” the company pulls back the curtain on its landmark Sycamore chip