中科院軟件所發(fā)布中國首個量子程序設(shè)計平臺
2019-12-26 13:16:40 中國科學(xué)院
發(fā)布會現(xiàn)場
最新發(fā)布的量子程序設(shè)計平臺名稱為isQ，“is”為軟件研究所英文名稱“Institute of Software”縮寫，“Q”取自量子英文單詞Quantum首字母，平臺由量子程序設(shè)計、編譯、模擬、分析與驗證等系列工具組成，已上線的功能主要包括編譯器、模擬器、模型驗證工具、定理證明器四部分。其中，isQ平臺基于中科院軟件所量子軟件研究團(tuán)隊多年來在量子程序設(shè)計模型、量子程序邏輯、量子程序分析算法等方面所取得的系統(tǒng)性理論成果研發(fā)成功，編譯器和模擬器部分由該團(tuán)隊與清華大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系合作完成。
當(dāng)天發(fā)布會上，中科院軟件所量子軟件研究團(tuán)隊介紹說，隨著近年來量子計算機(jī)硬件的迅速發(fā)展，量子軟件開發(fā)越來越引起人們的重視。正如相應(yīng)的工具鏈在傳統(tǒng)軟件開發(fā)中的作用一樣，一套可用性高、功能廣泛而強(qiáng)大，集程序設(shè)計、測試、分析、驗證于一體的工具對量子軟件開發(fā)十分重要，但由于量子軟件與經(jīng)典軟件存在本質(zhì)不同，相應(yīng)的量子軟件工具更加復(fù)雜而難以研發(fā)。
量子程序設(shè)計方面，isQ平臺包含的編譯器首先將高級語言編寫的量子程序轉(zhuǎn)化為指令集語言，然后交由后續(xù)工具進(jìn)一步處理。目前，后續(xù)工具的模擬器可在經(jīng)典計算機(jī)上模擬運(yùn)行量子程序，查看運(yùn)行結(jié)果，對現(xiàn)階段量子程序的設(shè)計、測試有重要作用；模型檢驗工具可用于檢驗量子系統(tǒng)的各種性質(zhì)；定理證明器實現(xiàn)研究團(tuán)隊提出的量子霍爾(Hoare)邏輯，是目前所知世界上唯一能夠?qū)α孔映绦蚴欠裾_進(jìn)行驗證的平臺，可在經(jīng)典計算機(jī)上克服計算時間與存儲空間限制，為較大規(guī)模量子程序的設(shè)計提供重要幫助。
據(jù)了解，中科院軟件所量子軟件研究團(tuán)隊后續(xù)將在現(xiàn)有理論研究成果及工程化實現(xiàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善isQ平臺功能，包括定理證明器與編譯器的對接等。該研究團(tuán)隊期望與中國國內(nèi)量子硬件團(tuán)隊緊密合作，盡快將isQ平臺配置于中國自主研制的量子計算機(jī)。
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