據InfoQ之前報道,微軟曾在Ignite大會上宣布開發量子計算機的計劃,并提供一個開發套件。現在,微軟發布了Quantum Development Kit(QDK)預覽版。
QDK集成在Visual Studio中,使用Q#編程語言,并提供了一個量子模擬器,可以在筆記本上模擬最多30個邏輯量子位,這需要16GB的內存。如果要增加到40個邏輯量子位,內存需要呈指數級增長,比如增加10個邏輯量子位,就需要增加2的10次方那么多內存。微軟為此提供了一個基于Azure的模擬器。開發者可以使用QDK來學習如何在量子計算機上編程,同時等待微軟推出拓撲量子計算機。微軟聲稱,在模擬器開發的程序最終可以不做任何修改就可以在真實的量子計算機上運行。
微軟量子處理器使用了拓撲量子位,相關信息并不是保存在某個特定位置,而是進行全局保存,從拓撲結構的全局視圖可以直接看出一個串是不是打結了。這種方式的好處在于量子信息的表示只需要少量的誤差校正,而誤差校正是限制量子處理器伸縮的主要因素。
在編程語言方面,微軟將Q#定位成一門特定領域的編程語言,擁有原生的量子位類型系統、算子和其他抽象。它同時支持傳統的語言控制流程和量子邏輯演算。
下面是Q#代碼示例,目的是將一個量子位設置成給定的狀態,如果它不在指定的狀態,那么就翻轉它:
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的調試器可以用來調試Q#程序,可以設置斷點并逐步跟蹤執行流程,還可以通過跟蹤模擬器來評估運行一個量子程序需要的資源。
除了QDK,微軟還發布了相關文檔,涵蓋了量子計算基礎和高級概念,比如如何管理量子機器和驅動器,以及特定的開發技術。
現在就可以下載QDK,并在Visual Studio 2017里使用,VS 2017的社區版是免費的。
查看英文原文:Microsoft Quantum Development Kit Available to Developers