اولین خودآموز زبان برنامه نویسی برای کامپیوترهای کوانتومی

برنامه نویسی کامپیوترهای کوانتومی تبدیل شده است ساده تر: دانشمندان کامپیوتر در ETH زوریخ طراحی شده اند اولین زبان برنامه نویسی است که می تواند مورد استفاده قرار گیرد به برنامه کامپیوترهای کوانتومی به عنوان به سادگی و قابل اعتماد و با خیال راحت به عنوان کلاسیک رایانه است. “برنامه نویسی کامپیوترهای کوانتومی است که هنوز هم یک چالش برای محققان می گوید:” مارتین Vechev علوم کامپیوتر استاد در ETH را امن و قابل اعتماد و سیستم های هوشمند آزمایشگاه (روپیه) “است که چرا من خیلی هیجان زده است که ما هم اکنون می توانید در ادامه ETH زوریخ سنت در توسعه کامپیوترهای کوانتومی و زبان های برنامه نویسی.”

او می افزاید: “ما کوانتومی زبان برنامه نویسی Silq اجازه می دهد تا برنامه نویسان برای استفاده از پتانسیل کوانتومی کامپیوتر بهتر با زبان های موجود چون کد جمع و جور تر است و سریع تر بیشتر بصری و آسان تر به درک برای برنامه نویسان.” این هفته Vechev معرفی خواهد شد Silq به کارشناسان دیگر در این زمینه در PLDI سال 2020 یک کنفرانس برای زبان های برنامه نویسی. به منظور تسهیل بحث تصویب و توسعه بیشتر او و تیم خود را نیز منتشر شد Silq در وب سایت خود را.

محاسبات کوانتومی شده است شاهد افزایش توجه بیش از دهه گذشته پس از این کامپیوترها را که تابع با توجه به اصول فیزیک کوانتوم دارای پتانسیل عظیمی. امروزه بسیاری از محققان بر این باورند که این کامپیوتر را یک روز قادر به حل برخی از مشکلات سریع تر از کلاسیک کامپیوتر پس از انجام محاسبات خود استفاده می کنند گرفتار کوانتومی متحده است که در آن بیت های مختلف از اطلاعات همپوشانی در برخی از نقطه در زمان. این به این معنی است که در آینده کامپیوترهای کوانتومی قادر خواهید بود به طور موثر به حل مشکلات کلاسیک که کامپیوتر نمی تواند حل کند در یک بازه زمانی معقول.

این کوانتومی برتری هنوز به اثبات قطعی. برخی از ویژگی های قابل توجهی پیشرفت داشته اند به تازگی به دست آورد. در اواخر تابستان 2019, یک کامپیوتر کوانتومی موفق به حل یک مشکل — البته بسیار خاص یک — سریع تر از سریع ترین کلاسیک های کامپیوتری.

برای برخی کوانتومی “الگوریتم” یعنی محاسباتی استراتژی های آن نیز شناخته شده است که آنها سریع تر از الگوریتم های کلاسیک که آیا بهره برداری از پتانسیل کوانتومی کامپیوتر. به تاریخ این الگوریتم هنوز نمی توان محاسبه شده موجود کوانتومی به دلیل سخت افزار کامپیوترهای کوانتومی در حال حاضر هنوز هم بیش از حد مستعد خطا.

بیان برنامه نویس قصد

استفاده از پتانسیل محاسبات کوانتومی نه تنها نیاز به آخرین تکنولوژی بلکه یک کوانتومی زبان برنامه نویسی برای توصیف کوانتومی الگوریتم. در اصل یک الگوریتم است که یک “دستور” برای حل یک مشکل برنامه نویسی با زبان توصیف الگوریتم به طوری که یک کامپیوتر می تواند انجام محاسبات لازم.

امروز کوانتومی زبان های برنامه نویسی هستند از نزدیک به سخت افزار خاصی; به عبارت دیگر آنها توصیف دقیق رفتار اساسی مدارها. برای برنامه نویسان این “سخت افزار توضیحات / کنترل زبان” در حال دست و پا گیر و مستعد خطا از فردی برنامه نویسی دستورالعمل باید بسیار دقیق و در نتیجه به صراحت توصیف فروع مورد نیاز برای پیاده سازی الگوریتم های کوانتومی.

این است که در آن Vechev و گروه خود را می آیند با خود را توسعه Silq. “Silq اولین کوانتومی زبان برنامه نویسی است که طراحی شده است در درجه اول در اطراف ساخت و ساز و قابلیت های سخت افزاری اما در طرز فکر از برنامه نویسان زمانی که آنها می خواهند برای حل یک مشکل — بدون نیاز به آنها را به درک هر جزئیات معماری کامپیوتر و پیاده سازی می گوید:” بنیامین Bichsel دانشجوی دکتری در Vechev گروه است که نظارت بر توسعه Silq.

دانشمندان کامپیوتر مراجعه کنید به کامپیوتر و زبان است که انتزاعی از جزئیات فنی نوع خاصی از کامپیوتر به عنوان سطح بالا زبان های برنامه نویسی. Silq است که اولین سطح بالا زبان برنامه نویسی برای کامپیوترهای کوانتومی. زبانهای برنامه نویسی سطح بالا به زبان رسا تر هستند به این معنی که آنها می تواند توصیف حتی کارهای پیچیده و الگوریتم ها با کد کمتر. این باعث می شود آنها را قابل فهم تر و ساده تر برای استفاده برای برنامه نویسان. آنها همچنین می توانند با استفاده از کامپیوتر های مختلف معماری.

از بین بردن خطاهای طریق اتوماتیک uncomputation

بزرگترین نوآوری و ساده که Silq به ارمغان می آورد کوانتومی به زبان های برنامه نویسی مربوط به یک منبع خطا گرفتار شده است که کوانتومی برنامه نویسی تا به حال. یک کامپیوتر محاسبه کار در چندین مراحل میانی که باعث ایجاد نتایج متوسط و یا موقت ارزش.

به منظور از بین بردن حافظه کلاسیک رایانه به طور خودکار پاک کردن این ارزش ها است. دانشمندان کامپیوتر به این اشاره به “جمع آوری زباله” از آنجا اضافی موقت ارزش ها دور انداخته شوند.

در مورد کامپیوترهای کوانتومی این اختیار سختتر است با توجه به درهمتنيدگی کوانتومی: قبلا مقادیر محاسبه شده می تواند ارتباط برقرار کردن با آنهایی که در حال حاضر تداخل با محاسبه درست است. بر این اساس تمیز کردن موقت مانند ارزش در کامپیوترهای کوانتومی نیاز به یک روش پیشرفته تر از به اصطلاح uncomputation.

“Silq اولین زبان برنامه نویسی است که به طور خودکار شناسایی و پاکسازی ارزش هایی که دیگر مورد نیاز” توضیح می دهد که Bichsel. این دانشمندان کامپیوتر به دست آورد با استفاده از این دانش خود را از کلاسیک زبان های برنامه نویسی: خود را به صورت خودکار uncomputation روش تنها با استفاده از دستورات برنامه نویسی است که عاری از هر گونه ویژه کوانتومی عملیات — آنها “qfree” به عنوان Vechev و Bichsel می گویند.

“Silq عمده دستیابی به موفقیت از نظر بهینه سازی برنامه نویسی کامپیوترهای کوانتومی است و آخرين مرحله از توسعه می گوید:” Vechev. هنوز هم وجود دارد بسیاری از سوالات باز اما به دلیل Silq آسان تر است به درک Vechev و Bichsel امید برای تحریک هر دو توسعه کوانتومی زبان های برنامه نویسی و تئوری و توسعه الگوریتم های کوانتومی.

“تیم ما از چهار ساخته شده است دستیابی به موفقیت پس از دو سال کار به لطف ترکیبی از تخصص های مختلف در طراحی زبان فیزیک کوانتوم و پیاده سازی. اگر دیگر تحقیق و توسعه تیم آغوش نوآوری های ما, از آن خواهد شد یک موفقیت بزرگ می گوید:” Bichsel.

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>