Автор: Бахмат М.
Разработка и выполнение алгоритмов на квантовых компьютерах требуют специализированного программного стека и инструментов. Это включает языки программирования, библиотеки, компиляторы и среды для управления рабочими нагрузками, которые часто сочетают квантовые и классические ресурсы.
Библиотеки для квантового программирования
Ключевые библиотеки с открытым исходным кодом позволяют разработчикам создавать и запускать квантовые схемы. Cirq — одна из таких библиотек, поддерживаемая Google Quantum AI. Qiskit описывается как набор инструментов для полезных квантовых вычислений и предоставляется IBM. Эти библиотеки предлагают стабильную документацию и возможности для взаимодействия.
Модели и среды программирования
Для упрощения совместного использования квантовых и классических ресурсов появляются новые модели программирования. Например, Quantum Serverless — это новая модель для использования обоих типов ресурсов, входящая в предложения IBM. Qiskit Serverless предоставляет простой интерфейс для выполнения рабочих нагрузок на квантовых и классических системах.
Среды, такие как Qiskit Runtime, обеспечивают доступ и выполнение рабочих нагрузок на квантовых компьютерах IBM. Курс Google на Coursera по квантовой коррекции ошибок использует стандартные отраслевые инструменты, такие как Stim и Crumble, для практического опыта.
Квантовый стек
Квантовый программный стек включает несколько уровней: от низкоуровневого управления кубитами до высокоуровневых приложений. Этот стек охватывает квантовые языки, архитектуры наборов квантовых инструкций, компиляторы, квантовые операционные системы и механизмы коррекции ошибок. Квантовое управление, которое включает точное манипулирование кубитами с помощью внешних полей, является важным компонентом. Для достижения оптимальной производительности алгоритмов требуются специализированные системы квантового управления.
Цель состоит в создании удобных интерфейсов и надежных программных инструментов, которые позволят разработчикам эффективно использовать возможности квантового оборудования, даже если само оборудование всё ещё находится в стадии развития.
