拥抱新时代，Google 开源量子算法框架 CIRQ

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过去几年，量子计算不仅在量子硬件方面有所发展，在量子算法的开发方面也迎来了改进。随着 Noisy Intermediate Scale Quantum 计算机（NISQ）的推出，开发用于理解这些机器性能的算法越来越重要。然而，在 NISQ 处理器上设计量子算法时的一个常见问题是如何充分利用这些有限的量子器件。此外，一些量子处理器具有复杂的几何约束和其他细微差别，忽略这些因素将导致错误的量子计算，或影响优化和修改的计算结果。

NISQ 即嘈杂中型量子，NISQ 计算机指那些拥有 50-100 量子比特、以及高保真量子门的设备。为解决上述问题，并帮助开发者了解 NISQ 量子计算机是否能够解决具有实际重要意义的计算问题，Google 近日开源了 Cirq 。这是一个专为 NISQ 算法打造的框架，允许开发者为特定的量子处理器编写量子算法。

Cirq 为用户提供了对量子电路 (Quantum Circuits)的精确控制，为编写和编译量子电路，其数据结构经过专门优化，让开发者能更加充分地利用 NISQ 架构。Cirq 支持在模拟器上运行这些算法，旨在通过云轻松与未来的量子硬件或更大的模拟器集成。

同时开源的还有 OpenFermion-Cirq，这是基于 Cirq 和最新算法的一个应用示例。OpenFermion 是一个专注解决化学问题的量子算法开发平台，OpenFermion-Cirq 则是一个把量子模拟算法编译成 Cirq 的开源库。该新库利用最新研究进度为量子化学问题构建低深度量子算法，允许用户定制为在特定硬件上运行。