量子計算機編程工具——OpenFermion

圖片來源：荷蘭萊頓物理研究所

全球範圍內，研究人員都在不遺餘力地開發量子計算機。與此同時，他們必須學習如何為這些設備編寫代碼。量子計算機的編碼與傳統計算機有著根本的區別。在谷歌的牽頭下，來自萊頓大學和代爾夫特理工學院的物理學家，為化學家們開發了一款名為OpenFermion的工具。

世界各地的公司和大學都在朝著量子計算機的方向努力。量子計算機不是傳統比特的集合，而是一系列相互關聯的量子比特，這些量子比特糾纏在一起能處理更多的信息。量子計算機每增加一個量子比特，其計算能力就要翻番。這種指數式增長的計算能力使得即使是相對較小的量子計算機單元也有能力解決傳統計算機無法處理的問題。當然這種規模的量子計算機只適用於特定的問題，比如破解加密，為醫藥行業建立分子模型，或者為清潔燃料的燃燒設計出新的催化劑。

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軟體

為了在實際情況中能夠利用量子計算機，我們也需要開發軟體。雖然大多數科學家知道如何為普通計算機編寫代碼，但他們對量子編碼場景來說也是聞所未聞的。為了讓科學界能夠輕鬆地融入這一新學科，一些新的諸如Project Q，quantumsim，qHiPSTER，QISKIT，Q＃和Liquid等編程工具已經開放給科學家了，供他們在模擬的量子計算機和小型真實設備上進行編碼。

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OpenFermion

在谷歌的帶領下，幾位科學家現在已經推出了專門用於化學研究的軟體工具：OpenFermion。一方面，它支持化學家編寫量子代碼來模擬複雜的化學，比如新開發的藥品或催化劑分子。另一方面，它也允許編碼專家在化學問題上進行研究，即使他們在該領域沒有相關背景知識。

在他們的論文中，該合作團隊還提供了量子代碼的實例並闡述了他們的開源理念。

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