Google организовала «песочницу» для игр с квантовыми алгоритмами

Компания Google анонсировала новую веб-базированную среду разработки (IDE), которая позволяет писать, запускать и отлаживать программное обеспечение, построенное с применением квантовых алгоритмов.

Назначение данного инструмента состоит в том, чтобы заранее, еще до появления первых практичных квантовых компьютеров, помочь свыкнуться с многими необычными аспектами их работы. Именно эти странности, основанные на применении квантовых явлений, таких как перепутывание и суперпозиция состояний, обеспечивают огромный прирост производительности по сравнению с классическими компьютерами в ряде приложений (поиск в неструктурированной базе данных, факторизация (разложение на простые множители больших чисел и т.п.).

«Quantum Computing Playground» запускается в окне браузера Chrome и имитирует квантовый компьютер с графическим ускорителем. Для экспериментов с квантовыми алгоритмами Google специально разработала скриптовый язык qScript.

IDE-среда способна имитировать регистры, содержащие до 22 квантовых битов (кубитов), выполнять демо-версии алгоритмов Гровера (быстрый поиск) и Шора (быстрая факторизация чисел), а также представлять результаты в виде 2D– и 3D-диаграмм, высота или цвет которых отражают амплитуду или фазу данной суперпозиции.

При работе квантового имитатора может обескураживать, что при неизменных входных данных код иногда возвращает разный результат. Большинство квантовых алгоритмов являются вероятностными, а не детерминистическими, это означает, что они дают верный ответ с высокой, но не 100%-й степенью вероятности. На практике, требуется прогонять один и тот же алгоритм несколько раз, чтобы убедиться в правильности ответа.