Автор: Бахмат М.
Розробка та виконання алгоритмів на квантових комп’ютерах потребують спеціалізованого програмного стека та інструментів. Це включає мови програмування, бібліотеки, компілятори та середовища для керування робочими навантаженнями, які часто поєднують квантові та класичні ресурси.
Бібліотеки для квантового програмування
Ключові бібліотеки з відкритим кодом дозволяють розробникам створювати та запускати квантові схеми. Cirq — одна з таких бібліотек, підтримується Google Quantum AI. Qiskit описується як набір інструментів для корисних квантових обчислень і надається IBM. Ці бібліотеки пропонують стабільну документацію та можливості для взаємодії.
Моделі та середовища програмування
Для спрощення спільного використання квантових і класичних ресурсів з’являються нові моделі програмування. Наприклад, Quantum Serverless — це нова модель для використання обох типів ресурсів, що входить до пропозицій IBM. Qiskit Serverless забезпечує простий інтерфейс для виконання робочих навантажень на квантових і класичних системах.
Середовища, такі як Qiskit Runtime, надають доступ і виконання робочих навантажень на квантових комп’ютерах IBM. Курс Google на Coursera з квантової корекції помилок використовує стандартні галузеві інструменти, такі як Stim і Crumble, для практичного досвіду.
Квантовий стек
Квантовий програмний стек включає кілька рівнів: від низькорівневого керування кубітами до високорівневих застосунків. Цей стек охоплює квантові мови, архітектури наборів квантових інструкцій, компілятори, квантові операційні системи та механізми корекції помилок. Квантове керування, яке передбачає точне маніпулювання кубітами за допомогою зовнішніх полів, є важливим компонентом. Для досягнення оптимальної продуктивності алгоритмів потрібні спеціалізовані системи квантового керування.
Мета полягає в створенні зручних інтерфейсів і надійних програмних інструментів, які дозволять розробникам ефективно використовувати можливості квантового обладнання, навіть якщо саме обладнання ще перебуває на стадії розвитку.
