Учёные придумали новый язык программирования для квантовых компьютеров

Учёные Массачусетского технологического института разработали новый язык программирования — Twist. С его помощью можно будет описывать текущее состояние вычислений квантовых компьютеров и выявлять возможные ошибки. Об этом сообщает MIT News.

Учёные из MIT Computer Science and Artificial Intelligence (CSAIL) разработали новый язык программирования для квантовых вычислений. Язык под названием Twist специально предназначен для решения проблем запутанности данных. Если Twist будет принят сообществом разработчиков, он поможет уменьшить количество ошибок и улучшить качество данных.

Как отмечают многие эксперты, квантовые вычисления значительно сложнее традиционных вычислений. Однако, здесь стоит отметить, что как и любому компьютеру, квантовым компьютерам нужен язык программирования, чтобы разработчики могли использовать их возможности. Подходящий язык может помочь продвинуть технологию из экспериментальной науки в сферу массового использования.

«В отличие от традиционных компьютеров, использующих биты, квантовые компьютеры используют кубиты для кодирования информации в виде нулей, единиц или того и другого одновременно. В сочетании с «коктейлем сил» квантовой физики эти машины размером с холодильник могут обрабатывать огромное количество информации, но они далеко не безупречны», — отмечается в статье.

Как и обычным компьютерам, которые на сегодняшний день есть почти у каждого дома, здесь нужны правильные языки программирования для правильных вычислений на квантовых компьютерах. 

Учёные из Массачусетского технологического института по компьютерным наукам и искусственному интеллекту (CSAIL) решили немного разобраться, создав собственный язык программирования для квантовых вычислений под названием Twist.

Twist может описать и проверить, какие фрагменты данных запутаны в квантовой программе, с помощью языка, понятного классическому программисту. В языке используется концепция чистоты, которая обеспечивает отсутствие запутанности и приводит к более интуитивным программам с, в идеале, меньшим количеством ошибок. 

«Наш язык Twist позволяет разработчику писать более безопасные квантовые программы, явно указывая, когда один кубит не должен быть запутан с другим», — говорит Чарльз Юань, аспирант Массачусетского технологического института в области электротехники и компьютерных наук.

Сегодня важным шагом является использование Twist для создания квантовых языков программирования более высокого уровня, поскольку большинство квантовых языков программирования сегодня по-прежнему напоминают язык ассемблера, объединяя низкоуровневые операции, не обращая внимания на такие вещи, как типы данных и функции, а также на то, что типично для классической разработки программного обеспечения.

Фред Чонг, профессор компьютерных наук Сеймура Гудмана Чикагского университета и главный научный сотрудник Super.tech, также отметил, что «квантовые компьютеры подвержены ошибкам и их сложно программировать». Также он добавил, что «вводя и рассуждая о «чистоте» программного кода, Twist делает большой шаг к упрощению квантового программирования, гарантируя, что квантовые биты в чистом фрагменте кода не могут быть изменены битами, не входящими в этот код».