オープンソースの量子コンピューティング ソフトウェア OpenFermion?

Googleは、オープンソースの量子コンピューティングソフトウェアOpenFermionを公式ブログで発表した。これは、tensorflow や caffe などのオープンソースの深層学習開発フレームワークに続く、もう 1 つの新しい動きです。

Googleは今回、OpenFermionのソースコードを公開し、化学者や材料科学者はGoogleのソフトウェアを使ってアルゴリズムや方程式を調整し、量子コンピュータ上で実行できるようにすると発表した。

「この決定が標準として OpenFermion に基づくコミュニティの構築に役立ち、量子コンピューターで化学シミュレーションを実行できるようになることを願っています。」と Google はブログ投稿に書いています。

Google のオープンソース アプローチは、量子コンピューターの分野における現在のトレンドでもあります。 IBM、インテル、マイクロソフト、D-Waveなどの企業は、量子コンピューティングの商業運用を促進するために、独自の量子コンピューティングプラットフォームの開設を発表しました。

OpenFermion は、量子コンピューター上で電子相互作用をシミュレートできるアルゴリズム ライブラリを含むソフトウェアです。 OpenFermion は科学者が化学分子シミュレーション実験や材料を量子コンピューターが理解できるプログラミング形式で記述するのに役立つため、これは化学および材料科学の分野にとって重要です。以前は、化学者はプロの量子コンピューター ソフトウェア開発者と協力して、量子コンピューター上の電子間の相互作用をシミュレートするために大量のソフトウェア コードを作成する必要がありました。

さらに、OpenFermion は、2 つの最も人気のある従来のシミュレーターである Psi4 と PySCF を直接適応させることができます。 OpenFermion は、Google、Rigetti、IBM によって開発されたモデルを含む、いくつかの異なる量子コンピューターと互換性があることは言及する価値があります。

このソフトウェア開発には、Googleに加えて、量子コンピューターのスタートアップ企業Rigettiも参加しました。 Googleはブログ投稿で、チューリッヒ工科大学、ローレンス・バークレー国立研究所、ミシガン大学、ハーバード大学、オックスフォード大学、ダートマス大学、NASAがソフトウェア開発中に支援を提供したと述べた。

従来のコンピューターと比較した量子コンピューターの最大の違いは、従来のコンピューターは問題を時系列に 1 つずつしか解決できないのに対し、量子コンピューターは複数の問題を同時に解決できることです。

従来のコンピューターで使用される操作ルールは 2 進数であり、0 と 1 を使用して情報の状態を記録します。しかし、量子コンピュータは量子の状態によって情報を記述し、同時に複数の状態を表現したり、重ね合わせ演算を同時に行うことができるため、より高速な計算方法を実現します。

量子コンピューターの処理能力は、現在の従来のスーパーコンピューターの処理能力よりも数桁高いからです。したがって、多くの人は、量子コンピューターが、化学触媒のシミュレーション、超複雑システムのモデルの構築、暗号コードの解読など、これまで不可能と考えられていたタスクを完了できると信じています。しかしこれまでのところ、これらの企業が開発した量子コンピューターは、ほとんどのタスクの実行において古典的なコンピューターを上回るほど強力でも正確でもない。