谷歌开源量子计算软件源代码 便利科学家使用

　　澎湃新闻记者 王心馨


　　开源、开源、开源，重要的事情说三遍。

　　继开源tensorflow、caffe等深度学习开发框架后，当地时间10月24日，谷歌在自己的官方博客上宣布，开源量子计算软件OpenFermion，从而让科学家更方便的使用量子计算机。

　　谷歌称，这次开放的是OpenFermion的源代码，可供用户免费使用，化学家和材料学家可以利用谷歌软件改编算法和方程，使之能在量子计算机上运行。

　　“我们希望这次的决定能帮助建立以OpenFermion为标准的社区，从而让化学模拟能在量子计算机上进行运算。”谷歌在博文里写到。

　　谷歌开源的做法也是量子计算机领域目前的趋势。IBM、英特尔、微软和D-Wave等公司都曾宣布开放自己的量子计算平台，使之能促进量子计算的商业化运行。

　　具体来说，OpenFermion这款软件包含有一个算法库，能在量子计算机上模拟电子的相互作用。这对于化学和材料科学领域非常重要，因为OpenFermion可以帮助科学家将化学分子模拟实验和材料描述为量子计算机可以理解的编程方式。之前，化学家必须与专业的量子计算机软件开发者合作，编写大量软件代码，才能在量子计算机上模拟电子间的相互作用。

　　此外，OpenFermion还能直接改编两个最流行的传统模拟器――Psi4和PySCF。值得一提的还有，OpenFermion可兼容数种不同的量子计算机，其中包括谷歌、Rigetti和IBM开发的机型。

　　除了谷歌外，量子计算机初创企业Rigetti也参与了这次的软件开发。谷歌在博文中表示，在软件开发过程中，苏黎世联邦理工学院、美国劳伦斯伯克利国家实验室、密歇根大学、哈佛大学、牛津大学、达特茅斯学院和美国国家航空航天局提供了帮助。

　　相比传统计算机，量子计算机的最大区别在于：传统计算机只能按照时间顺序一个个地解决问题，而量子计算机却可以同时解决多个问题。

　　传统计算机使用的运算规则是二进制，用0和1记录信息状态。但量子计算机由量子状态来描述信息，根据量子的特性它可以同时表示多种状态，并同时进行叠加运算，因而拥有更快速的运算方式。

　　由于量子计算机处理能力比当前传统超级计算机高几个数量级。因此，许多人认为，量子计算机将完成以前被认为是不可能完成的任务，例如模拟化学催化剂、建立超级复杂系统的模型、破解加密密码等。但迄今为止，这些公司开发的量子计算机处理能力不够强大或不够精确，在运行大多数任务时不足以超过传统计算机。

　　谷歌一直是外界公认的量子计算机领域里的领头羊。目前，谷歌已制造出9量子比特的机器，并计划今年增加至49量子比特，实现“量子霸权”。IBM也对推进商用量子计算雄心勃勃。今年3月份， IBM对外宣布，今年要推出全球第一个商业化量子计算云服务：IBM Q。这也是全球第一个收费的量子计算云服务系统。当时IBM表示，未来，新系统可以为全球的研究人员服务，处理传统电脑无法解决的复杂计算，成为未来培育量子计算市场的关键。