क्वांटम कंप्यूटर के लिए पहली उच्च स्तरीय प्रोग्रामिंग भाषा

यद्यपि क्वांटम कंप्यूटर केवल सिद्धांत में अब तक मौजूद हैं, लेकिन यह हमें उनके भविष्य की वास्तुकला के बारे में उचित धारणा बनाने से और अधिक महत्वपूर्ण बात, उनके साथ बातचीत करने के लिए इंटरफ़ेस के बारे में नहीं रोकता है। इस प्रकार, अब क्वांटम कंप्यूटरों के सॉफ़्टवेयर सिमुलेटरों को डिज़ाइन करने का एक अवसर है - और सॉफ़्टवेयर लिखें।

अमेरिकी वैज्ञानिकों के एक समूह ने यूएस नेशनल इंटेलिजेंस रिसर्च सेंटर ( IARPA ) से धन प्राप्त करते हुए उच्च स्तरीय प्रोग्रामिंग भाषा क्विपर विकसित की है। यह हास्केल पर आधारित है और क्यूसीएल (सी पर आधारित) की तुलना में क्वांटम एल्गोरिदम को लागू करने के लिए बेहतर अनुकूल है।

आज तक, क्वांटम कंप्यूटर के लिए कम से कम 45 एल्गोरिदम ज्ञात हैं। उन सभी को वैज्ञानिक लेखों में वर्णित किया गया है, लेकिन किसी को प्रोग्राम कोड में लागू नहीं किया गया है। क्विपर के आगमन के साथ, ऐसा अवसर दिखाई दिया। भविष्य में, प्रोग्रामर क्वांटम कंप्यूटरों के लिए तैयार पुस्तकालयों का उपयोग कर सकते हैं, जैसा कि वे अब शास्त्रीय वास्तुकला के लिए उच्च-स्तरीय भाषाओं में करते हैं।

क्विपर डेवलपर्स एक नए पीएल में सभी ज्ञात एल्गोरिदम को एन्कोड करने का आग्रह करते हैं, उन्होंने स्वयं सत्यापन के लिए साहित्य से सात गैर-तुच्छ क्वांटम एल्गोरिदम लागू किए हैं:

• बाइनरी वेल्डेड ट्री (BWT), arXiv: quant-ph / 0209131 । ग्राफ़ में निर्दिष्ट नोड खोजें।
• बूलियन फार्मूला (बूलियन फॉर्मूला, बीएफ), arXiv: 0704.3628 और arXiv: quant -ph / 0703015 , एन के किसी भी-या सूत्र N की गणना क्वांटम कंप्यूटर पर समय n ^{1/2 + o (1)} में की जा सकती है। एक संस्करण लागू किया जो हेक्स बोर्ड गेम में जीतने की रणनीति की गणना करता है।
• क्लास ऑर्डर (सीएल), कम्प्यूटिंग के सिद्धांत पर 2002 के 34 वें एसीएम संगोष्ठी की कार्यवाही। पेल समीकरण की गणना के लिए एक क्वांटम एल्गोरिथ्म और बहुपद समय में मुख्य आदर्श।
• एक क्वांटम मैकेनिकल सिस्टम (ग्राउंड स्टेट एस्टीमेशन, GSE), आणविक भौतिकी 109 (5): 735-750, 2011 की जमीनी स्थिति का आकलन। एक विशिष्ट अणु के लिए ऊर्जा स्तरों की गणना।
• क्वांटम लीनियर सिस्टम्स (QLS), arXiv: 0811.3171 । समीकरणों के एक रैखिक प्रणाली का समाधान।
• यूनिक शॉर्टेस्ट वेक्टर (USV), arXiv: cs / 0304005 उपलब्ध विकल्पों में से सबसे छोटे वेक्टर की खोज करें।
• त्रिभुज फाइंडिंग (TF), arXiv: quant-ph / 0310134 । संतृप्त ग्राफ़ में त्रिभुज खोजें।

एल्गोरिदम की सूची IARPA द्वारा निर्धारित की गई थी, IARPA क्वांटम कंप्यूटर विज्ञान कार्यक्रम के संदर्भ में।

जैसा कि इतिहास से ज्ञात है, पहले कंप्यूटरों को मशीन कोड में क्रमादेशित किया जाना था, जो एक जटिल और समय लेने वाला कार्य था। 1957 में पहली उच्च स्तरीय प्रोग्रामिंग भाषा फोरट्रान के विकास के लिए एक महत्वपूर्ण सफलता मिली। उस क्षण से, मानव-मशीन इंटरैक्शन एक नए स्तर पर पहुंच गया, और हम कंप्यूटर को अधिक जटिल कार्यों को पूछने में सक्षम थे।

क्विपर भाषा के लेखकों का कहना है कि उच्च स्तर के अमूर्त और उस पर लागू किए गए एल्गोरिदम के साथ इस तरह की भाषा का अस्तित्व क्वांटम कंप्यूटरों के लिए नए एल्गोरिदम बनाने में मदद करेगा।


डी-वेव कंप्यूटर

क्विपर कई आर्किटेक्चर के सैद्धांतिक क्वांटम कंप्यूटरों (फोटॉन, इलेक्ट्रॉनों, आदि में qubits का कार्यान्वयन) के लिए उपयुक्त है, लेकिन एक मौजूदा "क्वांटम" डी-वेव कंप्यूटर की प्रोग्रामिंग के लिए उपयुक्त नहीं है, जो आलोचकों को इसकी संकीर्ण विशेषज्ञता के कारण पूर्ण-विकसित क्वांटम कंप्यूटर नहीं मानते हैं। । जो, हालांकि, Google को हाल ही में दो डी-वेव कंप्यूटरों को खरीदने से नहीं रुका था, जिसमें 512 डॉलर के प्रोसेसर के साथ 15 मिलियन डॉलर में खरीदा गया था।

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