دنیای رایانش کوانتومی در حال برداشتن گامی بزرگ به پیش است! شرکت کوانتینیوم (Quantinuum) به تازگی از یک پشته نرمافزاری قدرتمند و جدید برای کامپیوتر کوانتومی آینده خود به نام هلیوس (Helios) رونمایی کرده است که امسال در دسترس قرار خواهد گرفت. این فقط یک بهروزرسانی ساده نیست؛ بلکه یک پلتفرم کامل است که برای دسترسیپذیرتر کردن، کارآمد ساختن و آیندهنگر بودن توسعه کوانتومی مهندسی شده است.
در قلب این مجموعه دو جزء کلیدی و متنباز قرار دارند: گوپی (Guppy) و سلین (Selene). گوپی یک زبان برنامهنویسی جدید است که در بستر پایتون میزبانی میشود و به طور خاص برای پشتیبانی از گذار حیاتی به سمت رایانش کوانتومی مقاوم در برابر خطا (fault-tolerant) طراحی شده است. این زبان به توسعهدهندگان قدرت میدهد تا برنامههای پیچیده و تطبیقپذیری بنویسند که میتوانند همگام با خود سیستم کوانتومی تکامل یابند. از ویژگیهای کلیدی آن میتوان به پشتیبانی بومی از بازخورد آنی (real-time feedback) و ساختارهای برنامهنویسی رایج اشاره کرد که وظایف پیچیده را سادهتر میکند.
تکمیلکننده گوپی، سلین (Selene) است؛ یک شبیهساز (emulator) متنباز که برای مدلسازی دقیق رفتار سختافزار هلیوس طراحی شده است. سلین مملو از ویژگیهای پیشرفته زمان اجرا است، از جمله پشتیبانی از جریان کنترل وابسته به اندازهگیری و منطق ترکیبی کوانتومی-کلاسیک. این قابلیت امکان شبیهسازیهای پیچیده را پیش از اجرا روی سختافزار واقعی فراهم میکند. این ابزار بسیار همهکاره است و از چندین بکاند شبیهسازی، از جمله آنهایی که برای شبیهسازیهای حالت محصول ماتریسی و شبکه تانسوری بهینه شدهاند، پشتیبانی میکند و انعطافپذیری لازم را برای نیازهای تحقیقاتی مختلف ارائه میدهد.
یکی از هیجانانگیزترین جنبههای این پشته نرمافزاری جدید، کاهش موانع برای پیادهسازی تصحیح خطای کوانتومی (QEC) است. ویژگیهایی مانند پشتیبانی بومی از بازخورد آنی و جریان کنترل، برای پروتکلهای QEC اساسی هستند. این نرمافزار، در ترکیب با معماری منحصربهفرد QCCD (دستگاه جفتشده با بار کوانتومی) کوانتینیوم، انعطافپذیری لازم را به توسعهدهندگان میدهد تا انواع مختلفی از کدهای تصحیح خطا را آزمایش و پیادهسازی کنند.
برای تضمین پذیرش گسترده و سهولت استفاده، این پشته به طور کامل از استاندارد صنعتی نمایش میانی کوانتومی (QIR) پشتیبانی میکند. این بدان معناست که توسعهدهندگان به یک اکوسیستم واحد محدود نیستند. آنها میتوانند با استفاده از زبانهای محبوبی که شاید از قبل با آنها آشنا باشند، مانند CUDA-Q انویدیا و Q# مایکروسافت، برنامهنویسی کنند. این قابلیت همکاری، کلید ساخت یک جامعه توسعه کوانتومی پویا و مشارکتی است. در نهایت، این مجموعه نرمافزاری جدید مزایای ملموسی مانند بهبود قابل توجه زمان رسیدن به راهحل و کاهش خطاهای حافظه برای برنامههای کوانتومی پیچیده را نوید میدهد.
این یک گام بزرگ در ساخت یک اکوسیستم کوانتومی قوی و دوستدار توسعهدهنده است. برای کسب اطلاعات بیشتر، مقاله منبع را در زیر مطالعه کنید.
منبع: Quantum Computing Report