Khibradda Quantum: Waa maxay software-ka quantum-kan iyo waxa loogu talagalay

  • Khibradda IBM Quantum waxay kuu oggolaaneysaa inaad naqshadeyso, ku ekaato, oo aad ku socodsiiso wareegyada QPU-yada dhabta ah iyo jilayaasha, oo leh daruur gelitaanka.
  • Barnaamijayntu waxay ku salaysan tahay irdaha quantum (H, CNOT, Toffoli, U1/U2/U3) waxayna u baahan tahay hagaajinta isku xidhka iyo buuqa.
  • Simulator-ku had iyo jeer waa sax, laakiin qalabka, kala-baxa wuxuu yareeyaa guusha; Grover on 5 qubits waa qiyaastii 65%.
  • Waxa jira nidaam deegaan oo ballaadhan (Qiskit, Cirq, Rigetti, Mitiq, Qulacs…) kaas oo dhammaystiraya oo kor u qaadaya shaqada IBM QE.

Waa maxay Khibradda Quantum?

Haddii aad ku xiiso galisay fikradda ah inaad ku darto kumbuyuutarka quantum adoon ka tagin guriga, soo jeedinta IBM waa waxa aad sugaysay. Iyada oo leh "IBM Quantum Experience," waxaad heli kartaa processor-ka dhabta ah ee quantum iyo jilayaasha online, lacag la'aan, si aad u barato, u qaabayso, oo aad u socodsiiso wareegyada tirada. Khibradan daruuriga ku saleysan waxay furtay albaab markii hore ay heli jireen dhowr cilmi-baarayaal: maanta, qof kastaa wuu tijaabin karaa ... qubits, irdaha macquulka ah iyo algorithms-ka tirada ka browser.

Maaha sixir ama mala-awaal saynis: waa madal waxbarasho iyo tijaabo aad u dhamaystiran oo isku darka tifaftiraha wareegga muuqaalka leh qalabyo qoraal ku salaysan iyo jilayaal. Hadafka? Si aad u fahamto sida QPU-ga loo habeeyey, si aad u wanaajiso wareegyadaada iyo, mar kasta oo aad rabto, in aad ku shaqeyso 5 ama 16 qubit IBM qalab (sida QX2 taariikhi ah, QX4 ama QX5). Soo jiidashada ayaa ku jirta in la arko farqiga u dhexeeya adduunka ugu habboon ee simulator-ka iyo adduunka dhabta ah ee qalabka, halkaas oo habacsanaan iyo khaladaad waxay amraan.

Waa maxay Khibradda Quantum ee IBM maxaase loogu talagalay?

IBM Quantum Experience (badanaa loo soo gaabiyo IBM QE) waa madal daruureed ay ku shaqeyso IBM Cloud oo siisa marin u helitaan kontorool ah Processor-yaasha quantum-ka oo heer sare ah iyo jilayaasha aaminka sare leh. Iyada, waxaad ku baran kartaa aasaaska, dhisida wareegyada, tijaabi algorithms, oo waxaad bilaabi kartaa tijaabooyinka nolosha dhabta ah ee mashiinnada jireed ee ku yaal xarumaha IBM, sida Xarunta Cilmi-baarista TJ Watson ee New York. Qiimaheedu waa laba arrimood: dhinac, waxa ay dimuqraadiyaysaa waxbarashada; Dhanka kale, waxay gelinaysaa kursi imtixaan gacmaha ardayda iyo xirfadlayaasha si loo cabbiro saamaynta buuqa iyo Xadka tignoolajiyada NISQ.

Daah-furkeeda dadweynaha, soo-saareyaal 5-qubit ah ayaa la soo bandhigay (sida IBM Q 5 Yorktown-ka caanka ah iyo IBM Q 5 Tenerife) iyo gelitaanka aaladda 16-qubit (IBM Q 16 Rueschlikon). Waxa kale oo jiray qalab hore oo 16-qubit ah (QX3) kaas oo lagu heli karo heerar kala duwan. Socodka caadiga ah waa in lagu naqshadeeyo oo lagu ansixiyo wareeggaaga jileeyaha oo, kaliya marka ay dhalaalayso, u dir mashiinka dhabta ah. Tani waa arrin sababtoo ah, xitaa haddii jileeyaha had iyo jeer si sax ah u helo, fulinta jireed ayaa dhibaya. khaladaadka si qoto dheer u kordha ee wareegga iyo xayiraadaha isku xirka qalabka.

Sida loo program-gareeyo: wareegyada quantum, ma aha software-ka caadiga ah

Barnaamijaynta IBM QE waxa lagu sameeyaa iyadoo la isticmaalayo qaabka wareegga gate-ka quantum. Halkii aad ka heli lahayd tilmaamo heer sare ah oo ka yimid luqadda qadiimiga ah, waxaad isku xidhi doontaan albaabbo midaysan oo horumariya diiwaanka qubits. Si ka duwan albaabada macquulka ah ee caadiga ah (kuwaas oo sida caadiga ah aan dib loo celin karin, sida AND), albaabada quantumku waa kuwo la rogi karo oo midaysan: tirada qubits-ku waxay la mid tahay tirada qubits ee wax soo saarka, iyo horumarku wuxuu ilaaliyaa macluumaadka. Habkani wuxuu u baahan yahay maskax ka duwan, laakiin waxay kaa caawinaysaa inaad fahamto sababta algorithms-yada quantum ay ugu tiirsan yihiin kor-u-qaadis, faragelin iyo is-dhex-gal.

Tifaftiraha muuqaalka ee IBM (compositor quantum) wuxuu u eg yahay shaqaale muusig: waxaad dhigtaa albaabada unary, binary, ama ternary albaabada wakhtiyada qubit kasta. Marka lagu daro qaabka garaafyada, waxaa jira ikhtiyaar qoraal ah oo leh Qiskit, kaas oo kuu ogolaanaya inaad ku qeexdo wareegyada koodka, ku darto cabbirada, iskudubarid kala duwan oo gadaal ah, oo aad maamusho safafka fulinta. Si aad ugu bilowdid bilow wanaagsan, IBM waxa ay bixisaa casharro aasaasi ah iyo simulators 5-qubit ah, bulshaduna waxa ay ku talinaysaa akhrin hordhac ah iyo muujinta xisaabiyeyaasha tirada waxbarashada oo muujinaya sida loo dhiso giraangiraha, kala-goynta, isku-dhufashada, ama xitaa xisaabiyeyaasha. qaybiyayaal tiro fudud.

Windows 11 wuxuu isku diyaarinayaa inuu iska caabiyo weerarada ka imanaya kombayutarada quantum
Maqaalka laxiriira:
Windows 11 wuxuu isku diyaarinayaa inuu iska caabiyo weerarada ka imanaya kombayutarada quantum

Laga soo bilaabo macquulka qadiimiga ah ilaa dariyeyaasha quantum iyo dhufashada

Macnaha qadiimiga ah, waxaan ku qeexnaa shaqooyinka leh miisaska runta iyo albaabada sida IYO, AMA, XOR, ama MAYA. Maqnaanshaha quantum, in kasta oo qaabku isbeddelo, fikradda curinta walxaha aasaasiga ah ayaa weli jira. Tusaalaha caadiga ah waa seddex-bit adder: haddii aad ku darto q+q+q, natiijadu waxay qaadanaysaa laba xabbadood oo wax soo saar ah (ama qubits). IBM QE, wareeg ayaa lagu hirgelin karaa si loogu sameeyo isku-darkan 5 qubits, oo leh kakanaanta la mid ah u dhiganta qadiimiga: albaabada sida Toffoli (laba-labakan gacanta lagu hayo) iyo CNOT ayaa la isticmaalaa, oo ay la socdaan cabbirada wax soo saarka, si loo faafiyo sido oo loo helo natiijada.

Kor u qaadista heerka waa suurtagal: isku dhufashada laba nambar oo laba-bit ah (aa by bb) waxay u baahan tahay maaraynta qayb ka mid ah alaabooyinka iyo qaadista. Gudaha IBM QE, waxaa jira tusaale wareeg ah oo sameeya isku dhufashadan iyadoo la adeegsanayo 10 qubits, oo leh habayn nooca (qqqq) oo ah badeecadda ugu dambeysa. Kala-goynta waxa lagu maamulaa iyada oo ka-hoosaadka loo qaadayo laba-dhammaystirka oo lagu dabaqo adar; iyo qaybinta, nidaam soo noqnoqonaya ayaa la hirgelin karaa (tusaale, iyadoo lagu celcelinayo Newton-Raphson in la qiyaaso gadaashiis), had iyo jeer maskaxda ku hay in qiimaha albaabadu korayo iyo, iyada, saamaynta dhawaaqa.

Albaabada, matrices, iyo qalabyada caalamiga ah ee IBM QE

Irid kasta oo quantum ah waa jaantus midaysan oo ku shaqeeya cabbirka cabbirka qubits-ka. Albaabada aasaasiga ah ee aasaasiga ah waxaa ka mid ah kuwa u dhigma jaangooyooyinka Pauli: aqoonsiga, X, Y, iyo Z. Tifaftiraha IBM, dejinta "1" ee diyaarinta waxaa badanaa lagu sameeyaa X (oo u dhaqma sidii MAYA). Albaabka Hadamard (H) waxa uu abuuraa meelo sarsare oo la qiyaasi karo, oo wajiyada albaabada S, S†, T, iyo T† waxay u wareegaan wejiyada hab la xakameeyey. Intaa waxaa dheer, waxaa jira noocyo parametric ah sida U1 (oo leh hal xagal), U2 (laba), iyo U3 (oo leh saddex cabbir) si loo dhiso isbeddello guud oo dheeraad ah. H, CNOT, iyo T, waxaad hore u haysataa a set caalamiga ah kaas oo lagu muujinayo wareeg kasta.

  Yann LeCun waxa uu ka fiirsanayaa in uu ka tago Meta si uu u abuuro hawlihiisa AI

Albaabada laba-qubit ah, sida CNOT, waxa ay matalaan 4x4 matries oo lama huraan u ah isku xidhka. CNOT waxay rogtaa qubitka bartilmaameedka marka qubit-ka kantaroolku ku jiro 1; Analoogga qadiimiga ah wuxuu ahaan lahaa XOR la ​​xakameeyey. Ka mid ah albaabbada saddex-qubit ah, boqorku waa albaabka Toffoli, kaas oo aan khusayn bartilmaameedka oo keliya haddii ay labaduba koontaroolaan siman yihiin 1. Albaabkan waxaa si weyn loogu isticmaalaa xisaabinta iyo, xaaladaha qaarkood, waa ku filan si loo dhiso shaqeyn caalami ah. IBM QE waxay bixisaa labadan albaab "canonical" iyo noocyo kala duwanaanshahooda, taasoo sahlaysa naqshadaynta iyo hagaajin subroutines.

Qubits, sarraysiinta iyo doorka cabbirka

Qubit-ku wuxuu ahaan karaa |0⟩, at |1⟩, ama meel sare α|0⟩+β|1⟩, oo leh cabbiro isku dhafan oo xaqiijinaya |α|²+|β|²=1. Awoodda quantumku waxay ku jirtaa faragelinta: xajmiga togan iyo kuwa taban waxay isku daraan oo baabi'in karaan, wax aan jirin oo leh "probits" qadiimiga ah oo kaliya oo la tacaalaya ixtimaalka dhabta ah ee u dhexeeya 0 iyo 1. Xisaabinta Quantum waa mid midaysan ilaa aad ka cabbirto: ka dibna waxaad u burburisaa gobolka si natiijo qadiimi ah oo leh ixtimaal ay fareen baaxadda. IBM QE, waxaad ku arki doontaa farqiga u dhexeeya xaaladda gudaha ee joogtada ah iyo tirakoobyada akhrinta, taas oo kugu qasbaysa inaad ka fikirto. ururinta xabbadaha iyo histogaraamyada natiijada.

Isku xidhka jidhka, khariidaynta, iyo "albaabada aan la arki karin"

Sida Khibradda Quantum-ka ee IBM u shaqeyso

Dhinac aad wax ku ool ah: IBM QPUs ma laha xidhiidh buuxa oo u dhexeeya dhammaan qubits, iyo CNOT inta badan waa jihada. Tusaale ahaan, QX2 (5 qubits) q waxay xakameyn karaan q iyo q laakiin qasab ma ahan lidkeeda; QX5 (16 qubits), q waxay kontoroolo q ama q iyadoo ku xidhan topology-ga jireed. Maxaa dhacaya haddii aad sawirto CNOT aan la ogolayn? Isku-dubariduhu si toos ah ayuu u kala googooyaa isku xigxig u dhigma isaga oo isticmaalaya SWAPs iyo CNOT oo jihooyin sax ah u socda. Tani waxay soo bandhigaysaa "albaabada aan la arki karin" oo aadan ku arkin jaantuskaaga, laakiin ku xisaabtamaya fulinta dhabta ah, kordhinta qoto dheer iyo sidaas darteed baadi aruuriyay.

Natiijadu waxay tahay: wareegga gaaban ee jileeyaha wuxuu noqon karaa mid dheer ka dib marka la sawiro qalabka. Sidaa darteed, waa lagama maarmaan in dib loo qoro oo la hagaajiyo wareegga si loo ilaaliyo isku xirnaanta, yaraynta isdhaafsiga iyo dib-u-habaynta albaabbada. Waxaa jira habab khariidad iyo wanaajin oo hoos u dhigaya qoto dheer ee qaab-dhismeedka IBM QX iyo farsamooyin gaar ah oo loogu talagalay in lagu rakibo wareegyada 5 qubits, oo dhamaantood leh isku ujeedo: wanaaji daacadnimada ee dil jidheed.

Simulator vs. Mashiinka Dhabta ah: Heerarka Guusha iyo Tusaalaha Grover's

Simulator-ka, naqshad sax ah ayaa had iyo jeer shaqeeya. QPU-da dhabta ah, isku xirnaanta iyo albaabada dheeraadka ah ee ka dhashay khariidaynta waxay yareeyaan heerka garaaca. Waa wax caadi ah in wareegyada 5-qubit ee dhexdhexaadka ah ay arkaan boqolkiiba cabbirada saxda ah oo hoos uga dhacaya 100% la mid ah ilaa qiyamka ka hooseeya 60% ee qalabka. Tusaalaha caadiga ah, wareegga algorithm ee 5-qubit Grover oo leh ilaa 24 wadarta guud ee hawlgallada (ay ku jiraan diyaarinta, odhaahda, baahinta, iyo akhrinta) sida caadiga ah waxay gaadhaa agagaarka 65% heerka guusha QPU marka jileeyaha uu muujiyo heerka guusha buuxda. Dhibaatooyinka aadka u adag, sida wax-soo-saarka aasaasiga ah (tusaale, 15 = 3 × 5) ama xallinta nidaamyada yaryar ee toosan, heerka dhabta ah wuxuu hoos u dhigi karaa 50%, ama xitaa eber haddii wareegga aan si sare loo hagaajin.

Akhlaaqda sheekada: Xeerarka Fiisigiska. Qabashada farqigaas iyo hagaajinta wareegga waa qayb ka mid ah barashada IBM QE. Nakhshadeynta iyadoo maskaxda lagu hayo, yaraynta irdaha, dib u habaynta hawlgallada, iyo adeegsiga farsamooyinka yaraynta waxay samayn kartaa faraqa u dhexeeya tijaabada aan heesan iyo tan wax bixinaysa. tirakoob waxtar leh.

Barashada iyo Barashada IBM QE: Kheyraadka iyo Waaya-aragnimada

Goobtu waxay ku habboon tahay macallimiinta fiisigiska quantum iyo ardayda xiisaha leh, xitaa ardayda dugsiga sare, ee raba inay ka gudbaan warqadda. Waxaa jira ilo hordhac ah, hadallo, iyo casharro ka hadlaya wax walba laga bilaabo aasaaska tifaftiraha ilaa barnaamijka Qiskit. Tusaalaha lagu taliyey waa taxane ku saabsan codeing algorithms-yada Qiskit oo ay daabaceen koox qoraayaal ah oo sharraxaya tallaabo-tallaabo sida fikradaha loogu turjumo wareegyada oo loo fuliyo IBM QE, oo ku habboon kuwa hadda bilaabaya barnaamijka. Qalabka IBM.

Mudaaharaadyada "calculators quantum" ee fulinaya hawlgallada xisaabta ee IBM QE ayaa sidoo kale wareegaya, faa'iido u leh fahamka sida isku-dhufashada iyo isku-dhufashada loo dhisay iyadoo la adeegsanayo Toffoli iyo CNOT. Mana jirto wadahadalo wargelin ah oo ku saabsan sida loo isticmaalo curiyaha, doorarka uu Qiskit ku ciyaaro, ama sida loogu turjumo algorithms-ka buugaagta ku-dhaqanka IBM Quantum. Isku darka aragtida iyo ku dhaqanka waxay ka adeegeen aqoon-is-weydaarsiyo iyo shirar si ay u kiciyaan xiisaha ayna u keenaan xisaabinta tirada badan ee dhagaystayaasha kala duwan, laga bilaabo fasalada dugsiga sare ilaa dhadhanka tignoolajiyada dadka waaweyn.

Marka ay macquul tahay in la isticmaalo makaanikada quantum: dhibaatooyinka adag

Inta badan hawlaha maalinlaha ah waxaa sii wadi doona in ay qabtaan kombiyuutarada qadiimiga ah. Nashqaddoodu waxay aad ugu fiican tahay xisaabinta isku xigxiga iyo isbarbardhigga, mana jiraan wax isbeddelaya taas muddada gaaban. Laakiin waxaa jira dhibaatooyin ay arrimuhu si dhab ah u qallafsan yihiin: kuwa leh doorsoomayaal badan oo midba midka kale ula dhaqmo siyaalo aan fududayn. Ku-yeelka hab-dhaqanka elektiroonigga ah ee molecules, tusaale ahaan, waxay u baahan tahay maaraynta meel dawladeed oo aad u wayn oo xad-dhaaf ah xitaa kombuyuutarrada sare. Tani waa halka algorithms-yada loo yaqaan 'quantum algorithms' ay ka soo galaan ciyaarta, iyaga oo awood u leh inay abuuraan goobaha xisaabinta kala duwan kaas oo ku dayanaya nidaamka jireed.

  CNMC waxay u aragtaa in kiiska la xiray waxayna aqbashay ballanqaadyada Google ee warbaahinta.

Hab dareen leh oo lagu arko: kumbuyuutarka qadiimiga ah wuxuu xisaabiyaa sida unugyadu u dhaqmo; Kumbuyuutar quntum ah ayaa ku dayan kara. Farqigani wuxuu furayaa waddooyinka kimisteriga xisaabinta, naqshadaynta agabka, iyo aqoonsiga fiisigiska cusub, wuxuuna sharxayaa sababta aan uga hadlayno "daruur quantum" oo ah xilli cusub: tijaabinta isticmaalayaasha, saynisyahannadu waxay wax ka bartaan natiijooyinkooda, iyo, in yar oo yar, ku celcelinta xagga soo-saareyaasha waaweyn, iyadoo saadaasha aaladaha u dhexeeya 50 iyo 100 ay had iyo jeer ku tiirsan yihiin tiradan calibration iyo buuq.

5 qubits ma ku filan yihiin in la tijaabiyo algorithm?

Si aan u bilaabo, haa: shan qubits waxay bixiyaan baaxad badan oo waxbarasho, dhisidda albaabada, Grover ee cabbirada yaryar, tijaabinta adders iyo subroutines xisaabeed, iyo isbarbardhigga noocyada qadiimiga ah. Waxa xiisaha lihi ma aha in la “xaliyo” mashaakil waaweyn, balse waa in la fahmo makaanikada barnaamijka xisaabinta, cabbiridda natiijooyinka, iyo u fiirsashada sida sawaxanku u saameeyaa noocyada kala duwan ee sawaxanka. Shan qubits oo dhab ah, waxaad ogaan doontaa in wareegga u muuqda mid aad u fiican simulator-ka uu hoos u dhigo marka la samaynayo, waana meesha xirfadda hagaajin oo yareeyaan khaladaadka.

Haddi yoolkaagu yahay in si dhab ah loo barbar dhigo quantum iyo waxqabadka qadiimiga, inta badan waxaad isticmaali doontaa simulators ( aamusan oo buuq badan) si loo cabbiro qubits, oo waxaad u kaydin doontaa qalabka dhabta ah ee tusaalooyinka iyo caddaynta fikradda. Waa dariiq dabiici ah oo loogu talagalay bilawga: si fiican u yaqaan jilbaha, xaqiiji, ka dibna naftaada kula tartan aaladda jireed si aad u aragto, marka hore, sida isku-duubnigu "u miisaamo."

Gelitaanka, qaabka iyo macnaha guud: min shabakada ilaa dhacdooyinka

IBM QE waxa laga galaa IBM Cloud oo waxa ay ka shaqeysaa kombiyuutarada ama aaladaha mobilada ee leh xidhiidhka internet-ka. Boggeeda internetka, waxaad ka heli kartaa laxanka, jileeyaha, iyo albaabka qalabka. Madalku waxa lagu soo bandhigay oo lagu sharaxay muuqaalada bandhiga iyo fadhiyada dadwaynaha, oo wata tusaalayaal isticmaalka sariirta iyo socodka tijaabooyinka kala duwan ee la heli karo. Waxa kale oo ay goobjoog ka ahayd shirarka iyo fadhiyada tababarka, oo ay ku jiraan fadhiyada la qorsheeyay ee 2:00 duhurnimo gudaha degmada ganacsiga ee Chamartin (Madrid) oo leh taariikho ay ka mid yihiin 2025-12-08 09:30, taasoo ka tarjumaysa xiisaha sii kordhaya ee fiisigiska quntum-ka ee loo soo dhawaynayo ganacsiyada iyo akadeemiyadda.

Waxa IBM sheegayso: Dhanka kombayutarka caalamiga ah ee quantum

Maqaalka laxiriira:
Muxuu yahay iyo sidee ayuu kumbiyuutarka kumbuyuutarka u shaqeeyaa?

IBM waxay ku nuuxnuuxsatay in kombuyuutarrada quantumku ay qaab ahaan iyo walax ahaanba ka duwan yihiin kuwa hadda jira, awooddooduna ay dhaafsiisan tahay waxa lagu qiyaasi karo mashiinnada qadiimiga ah. Xilligan waxaa loo tixgeliyaa dhalashada "kumbuyuutarka quantum Cloud", iyadoo IBM QE ay tahay tallaabo muhiim ah oo lagu dardargelinayo horumarka iyo helitaanka codsiyada. Hamigu waa cad yahay: in la wadaago gelitaanka si dad badani u tijaabiyaan oo, marka sidaas la sameeyo, loo sii wado jidka kombuyuutar quntum caalami ah, kaas oo aan wali sidiisa u jirin.

Nidaamka deegaanka ee software Quantum iyo aaladaha la xiriira

Marka lagu daro IBM QE, waxaa jira a nidaamka deegaanka ee qalabka iyo qaab-dhismeedka taasi waxay kaa caawin doontaa inaad barato, naqshadayso, oo aad fuliso algorithmsyada quantum, iyo sidoo kale jilitaanka iyo yaraynta khaladaadka. Hoos waxaa ah dulmar ballaadhan oo wax ku ool ah oo ku saabsan xulashooyinka ugu caansan:

  • Qalabka Horumarinta Quantum ee Microsoft (Q#): Q# luqadda, is dhexgalka Visual Studio, maxalli ah iyo Azure simulators, iyo maktabadaha lagu dhisayo algorithms.
  • Khibradda IBM Quantum + Qiskit: Helitaanka shabakadda ee 5-qubit QPU, curiyaha garaafyada, jileeyaha, iyo software API (Qiskit) ee barnaamijka iyo fulinta.
  • Kaynta Rigetti iyo QCS: Luuqadda Quil, pyQuil, Maktabadda Grove, iyo jileeyaha QVM; QCS waxay bixisaa jawi caadi ah oo ay weheliso qalabka Rigetti.
  • CAS–Alibaba: Helitaanka khadka tooska ah ee hardware-gacanta sare leh (12 qubits), nooca indhaha ee "Jiuzhang" iyo qalabka mustaqbalka, oo leh GUI naqshadaynta iyo soo dejinta natiijooyinka.
  • ProjectQ: Qaab dhismeedka Python oo u tarjuma barnaamijyada dhabarka dambe, oo ay ku jiraan IBM QE; waxaa ka mid ah FermiLib dhibaatooyinka taranka.
  • Wareeg: maktabada Google loogu talagalay wareegyada NISQ ee buuqa badan, oo leh OpenFermion-Cirq ee kimistariga; alfa state laakiin aad waxtar u leh prototyping.
  • CirqProjectQ: buundada u dhaxaysa ProjectQ iyo Cirq: waxay u beddeshaa algorithms-yada iyo albaabada kala-goynta ilaa Xmon hooyo.
  • PennyLane iyo Beeraha Strawberry (Xanadu): PennyLane ee barashada tirada iyo mashiinka isku-dhafka ah, oo leh qalabyo loogu talagalay Qiskit iyo ProjectQ; Beeraha Strawberry ee loogu talagalay wareegyada isbeddelka joogtada ah ee photonic.
  • Q-CTRL Xakamaynta Furan: Xirmada Python oo leh borotokoolka kontoroolka khaladka u adkaysta oo diyaar u ah in lagu geeyo qalabka ama alaabta Q-CTRL.
  • Intel Quantum Simulator: Simulator wax qabad sare leh (hore qHiPSTER) ee albaabada 1- iyo 2-qubit, oo awood u leh in ka badan 40 qubits jilitaanka la qaybiyay.
  • Mitiq: Qalabka yaraynta cayayaanka ee NISQ, taageeraya Qiskit, Cirq, PyQuil iyo kuwa kale iyada oo loo marayo OpenQASM.
  • BQSKit: Hagaajinta iskudubarid kaas oo yareeya qoto dheeraanta wareegga, iyada oo diiradda la saarayo ka-hortagga isku-duwayaasha caadiga ah ee hawlaha qaarkood.
  • QCircuits: Maktabadda Python ee waxbarashada si loogu ekaysiiyo wareegyada yaryar ee leh tenors nooca (d,0) iyo (d,d).
  • Yao (Julia): Qaab-dhismeed la fidin karo oo hufan oo leh barnaamij guud oo kala duwan; waxqabadka ugu fiican ee 5-25 qubits.
  • Silk: Luuqadda heerka sare ee ETH Zurich, oo leh xisaabin waqti toos ah; hadda waxa uu ku shaqaynayaa jilitar u gaar ah.
  • Paddle Quantum (Baidu): Qalabka barashada mashiinada tirada oo lagu dhex daray Baidu's Learning qoto dheer nidaamka deegaanka.
  • Tequila: Macluumaadka tirada la fidin karo iyo qaab-dhismeedka barashada; ku habboon Qulacs, Qiskit, Cirq, iyo PyQuil.
  • Qulacs: Jilidda aadka u degdegga badan ee C/C++/Python ee wareegyada waaweyn, buuqa, ama parametric, oo leh waxqabad hogaamineed.
  • joog: C ++ 17 maktabadda loogu talagalay isku-dhafka wareegga, isbeddelka, iyo isku-darka; waxay taageertaa openQASM, Quil, ProjectQ, Q#, iyo Cirq.
  • Bayesforge: Sawirka Linux oo wata ML (TensorFlow, PyTorch) iyo qaab-dhismeedka tirada (D-Wave, Rigetti, IBM, Cirq), oo lagu daray Jupyter gudaha Python, R iyo Octave.
  • Buluuqat: Qaab dhismeedka Python ee makaanikada tirada guud ee caalamiga ah, oo leh CUDA backends iyo algorithms sida VQE iyo QAOA diyaar u ah in la isticmaalo.
  • Daraasada barnaamijka Quantum: GUI-ga shabakadda ee loogu talagalay dhisidda wareegyada, u dhoofinta luqado badan, iyo ku shaqeynta Rigetti QCS iyo IBM Qiskit.
  • Atos/SFTC QLaaS: Helitaanka daruuraha ee mashiinka barashada Atos Quantum Learning Machine (ilaa 38 qubits) oo wata noocyo buuq.
  • QUI (Jaamacadda Melbourne): Jiid-oo-jiidad leh muuqaal dawladeed (Bloch spheres, miisaska iyo garaafyada), ilaa ~5 qubits.
  • Quraac: Simulator gudaha browserka ah oo leh jawaab degdeg ah, oo ku habboon tijaabinta cabbir yar (illaa 16 qubits).
  • Qibo: Python API oo heer sare ah (Qilimanjaro) oo loogu talagalay dhabarka dambe ee kala duwan (IBM, Rigetti, VQMlite), oo wali ku jira wajiga Alpha.
  • DAADIN: Qalabka C ee loogu talagalay dardargelinta GPU-da, taxan-badan, oo la qaybiyay jilidda saxda ah; waxay ku taageertaa dawlado saafi ah oo isku dhafan oo leh furfurnaan.
  • XACC: Qaab dhismeedka dardargelinta tirada sida kaabeeyaha gudaha socodka shaqada ee HPC; Waxay taageertaa IBM, Rigetti, iyo D-Wave, iyo sidoo kale jilayaasha.
  • Quantum++: Ujeedada guud ee maktabadda C++11, madax-madaxeedyada kaliya, ee loogu ekaysiiyay hababka tirada aan sabab lahayn waxqabadka sare.
  • Dhiirigelinta Quantum (QuTech): Madal waxbarasho oo leh tifaftiraha QASM, jaantusyada wareegyada, iyo jilitaanka ilaa 37 qubits ee kombuyuutarka qaranka Holland; isku xidha Qiskit.
  • QUCAT: Wuxuu falanqeeyaa wareegyada shaqada sare ee isgoysyada Josephson; xisaabiyaa hababka, khasaaraha, iyo Hamiltonians loo dhoofin karo QuTiP.
  • QuTiP: Sanduuqa aaladaha isha furan ee nidaamyada Python (NumPy, SciPy, Cython) oo leh korsasho ballaaran oo optics, ions, iyo wareegyo dhaqan wanaagsan.
  • FurFermion: Xidhmada furan ee kimistariga quantum; abuuraa oo ururiyaa sharraxaadaha fiisigiska la fulin karo ee qalabka iyo qaab-dhismeedka kala duwan.
  • TensorFlow Quantum: Maktabadda Google ee moodooyinka isku-dhafka ah ee quantum-ka caadiga ah ee lagu dhex daray Cirq iyo TensorFlow APIs.
  • Qupper: Luqadda shaqaynaysa (waxaa u waxyoonay Haskell) si loogu qeexo wareegyada heer sare ah oo leh maktabado xisaabeed, QFT, iyo in ka badan.
  • QX (QuTech): simulator caalami ah oo leh luqadiisa isu imaatinka tirada (Quantum Code) si loo qeexo loona fuliyo wareegyada.
  • Xayawaanka Quantum Algorithm Zoo: buuga algorithms ee leh qiyaasaha dardargelinta iyo tixraacyada daraasad dheeri ah.
  • ScaffCC: Isku-duwaha luqadda Scafold-ku-salaysan ee LLVM; abuuraa QASM, codsada sixitaanka khaladka, oo soo saara cabbirro.
  • TriQ: Scaffold backend kaas oo khariidado dekedo u sameeya qalab dhab ah, wanajiya meelaynta iyo isku xidhka, oo yareeya isgaarsiinta.
  • qbsolv (D-Wave): u kala qaybiya QUBO-yada waaweyn dhib-hoosaadyo ku habboon D-Wave topology, oo leh ikhtiyaarka xallinta qadiimiga ah (raadinta tab).
  • Garoonka Kubadda Cagta ee Quantum Computing: WebGL waxay ku tijaabisay IDE fudud, muuqaal 3D iyo jilid hufan ilaa ~22 qubits, oo leh Grover iyo Shor.
  • Microsoft LIQUi: Barnamijyada Quantum/qaabka jilitaanka iyo qalabyada leh casharro loogu talagalay rakibidda iyo isticmaalka la taaban karo.
  • Quantum Cloud (Jaamacadda Bristol): Helitaanka chip photonic ee afar-qubit ah iyada oo loo sii marayo shabakadda, oo leh simulator furan iyo calaamad qalab.
  • Raytheon BBN (Qlab, PySimulator, PyQLab): Qaab-dhismeedka xakamaynta iyo jilitaanka nidaamyada hab-dhaqanka sare, oo leh luqadda QGL ee garaaca wadnaha.
  Furaha sirta ah ee inta badan la isticmaalo ayaa weli khatar ku ah ammaankaaga dhijitaalka ah

Talooyin iyo hababka ugu wanaagsan ee lagu tijaabinayo IBM QE

Khibrada Quantum

Ka bilow jilbaha aan buuqa lahayn oo xaqiiji caqliga Dabadeed, awood moodooyinka qaylada si ay u qiyaasaan aaminnimada. Markaad u guureyso qalabka, fiiro gaar ah u yeelo isku xirnaanta: isku beddel qubits macquul ah si aad uga fogaato isdhaafsiga, albaabada kooxeed ee beddela, oo yareeya U3-yada silsiladda leh adoo isticmaalaya nooca la jaanqaadaya ee u dhigma. Haddii qaar badan oo "albaabada aan la arki karin" ay soo baxaan, dib u qor wareegyada hoose ee raadinaya wadooyin ku habboon topology-ga. Oo, mar kasta oo ay suurtagal tahay, cabbir dhamaadka oo dib u isticmaal qubits la xoreeyay si loo yareeyo ballaca log.

Algorithms-yada calanka (sida Grover on 3-5 qubits), u qorshee qoto dheer: inta badan waxay bixisaa in la isticmaalo qiyaaso yar si loo hagaajiyo itimaalka guud ee dhawaaqa. Xagga xisaabta, door bida dhismooyinka dhimaya tirada Toffoli iyo CNOT; Unug kasta oo la badbaadiyey waa dahab marka aad daacadnimo eryanayso. Ugu dambeyntii, ha ilaawin in dib-u-habeynta tirakoobka wanaagsan (iyo farsamooyinka yaraynta sida kuwa ay bixiso Mitiq) ay kordhin karaan qiimaha tijaabooyinkaaga adiga oo aan bedelin qalabka hoose.

ocelot
Maqaalka laxiriira:
Ocelot: Quantum Processor-ka AWS ee wax ka beddelaya xisaabinta

Haddi aad tabobarayso, barayso, ama aad tijaabinayso fikradaha cilmi baadhista, Khibradda Quantum ee IBM waxa ay ku siinaysaa shaybaadhka la heli karo halkaas oo aad ku qaabayn karto, ku ekaan karto, oo aad ku socodsiin karto wareegyada nolosha dhabta ah, barbardhig natiijooyinka, oo aad hufi karto garashadaada tirada. Inta u dhaxaysa tifaftirayaasha u eg shaqaale, Qiskit, iyo buugaag sii kordhaya ee agabka iyo aaladaha, waxaa jira boos badan oo aad wax ku baran karto, khaldaad samayso, oo aad mar kale isku daydo—taasoo ah sida saxda ah ee aad uga faa'iidaysan karto goobta adiga oo cusub oo ka buuxa kartida fiisigiska quantum. xisaabinta cufnaanta. La wadaag macluumaadkan si dad badani u ogaadaan mawduuca.