I en global ansträngning, forskare arbetar mot kvantdatorer. Sålänge, de måste lära sig hur man skriver kod för dessa enheter, som skiljer sig fundamentalt från konventionella datorer. Ett samarbete mellan forskare ledd av Google, och inklusive fysiker från Leiden University och TU Delft, har utvecklat ett övningsverktyg för kemister som heter OpenFermion.

Företag och universitet runt om i världen arbetar hårt med att utveckla en kvantdator. Istället för en samling konventionella bitar, som kan anta två värden, en kvantdator är en samling länkade qubits, som trasslar in för att bearbeta en mycket större mängd information. För varje extra qubit som läggs till kvantdatorn, dess kraft jämfört med en vanlig dator fördubblas. Denna exponentiella ökning gör att även en relativt liten kvantdator kan lösa problem som är omöjliga för konventionella datorer. Detta gäller bara för specifika problem, såsom dekryptering, modellering av molekyler för medicin, eller designa nya katalysatorer för renare bränsleförbränning.

programvara

För att faktiskt använda kvantdatorer, vi behöver också mjukvara. Och medan de flesta forskare vet hur man skriver kod för vanliga datorer, de är helt nya på kvantkodningsscenen. Att låta samhället lätta in i denna nya disciplin, verktyg som Project Q, quantumsim, qHiPSTER, QISKIT, Q#, och Liquid har redan utvecklats för forskare att öva kodning på simulerade kvantdatorer och små riktiga enheter.

OpenFermion

Ett samarbete mellan forskare ledd av Google, och inklusive Ph.D. studenterna Tom O'Brien och Mark Steudtner från grupperna av prof. Carlo Beenakker och Stephanie Wehner, har nu lanserat ett mjukvaruverktyg specifikt för kemiforskning:OpenFermion. Å ena sidan, det stöder kemister för att skriva kvantkod för att simulera komplicerad kemi, till exempel ny medicin eller katalysatormolekyler. Å andra sidan, det tillåter kodningsexperter att arbeta med ett kemiskt problem även om de inte har någon bakgrund inom det området.

I ett medföljande dokument, samarbetet ger exempel på kvantkod och utvecklar deras öppen källkodsfilosofi.