微软发布量子开发套件预览版

  • Sergio De Simone
  • 薛命灯

2017 年 12 月 14 日

话题:微软语言 & 开发AI

据 InfoQ 之前报道,微软曾在 Ignite 大会上宣布开发量子计算机的计划,并提供一个开发套件。现在,微软发布了Quantum Development Kit(QDK)预览版。

QDK 集成在 Visual Studio 中,使用 Q# 编程语言,并提供了一个量子模拟器,可以在笔记本上模拟最多 30 个逻辑量子位,这需要 16GB 的内存。如果要增加到 40 个逻辑量子位,内存需要呈指数级增长,比如增加 10 个逻辑量子位,就需要增加 2 的 10 次方那么多内存。微软为此提供了一个基于 Azure 的模拟器。开发者可以使用 QDK 来学习如何在量子计算机上编程,同时等待微软推出拓扑量子计算机。微软声称,在模拟器开发的程序最终可以不做任何修改就可以在真实的量子计算机上运行。

微软量子处理器使用了拓扑量子位,相关信息并不是保存在某个特定位置,而是进行全局保存,从拓扑结构的全局视图可以直接看出一个串是不是打结了。这种方式的好处在于量子信息的表示只需要少量的误差校正,而误差校正是限制量子处理器伸缩的主要因素。

在编程语言方面,微软将 Q# 定位成一门特定领域的编程语言,拥有原生的量子位类型系统、算子和其他抽象。它同时支持传统的语言控制流程和量子逻辑演算。

下面是 Q# 代码示例,目的是将一个量子位设置成给定的状态,如果它不在指定的状态,那么就翻转它:

namespace Quantum.Bell {
  open Microsoft.Quantum.Primitive;

  operation Set (desired: Result, q1: Qubit) : () {
    body {
      let current = M(q1);
      if (desired != current) {
        X(q1);
      }
    }
  }
}

Visual Studio 的调试器可以用来调试 Q# 程序,可以设置断点并逐步跟踪执行流程,还可以通过跟踪模拟器来评估运行一个量子程序需要的资源。

除了 QDK,微软还发布了相关文档,涵盖了量子计算基础和高级概念,比如如何管理量子机器和驱动器,以及特定的开发技术。

现在就可以下载 QDK,并在 Visual Studio 2017 里使用,VS 2017 的社区版是免费的。

查看英文原文:Microsoft Quantum Development Kit Available to Developers

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