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Joe Fitzsimons:即将推出量子计算软件开发工具

作者 万能的大雄 分类 资讯 11月14日

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导读:Joe Fitzsimons 是 Horizo Quantum Computing 的创始人&CEO,他正在构建一个 IDE,将帮助精通 C 和 C++ 等的开发者构建量子计算应用程序。

Joe Fitzsimons 博士是一位物理学家。在将量子计算视为计算技术革命的愿景的推动下,Joe Fitzsimons 于 2018 年辞去他的终身教职,创立了 Horizon Quantum Computing

凭借在量子计算和计算复杂性理论方面超过 15 年的经验,他全身心投入了自己的全部时间到 Horizon 中,其目标是使量子计算成为一种通用计算技术,能够解决世界上一些最具挑战性的计算问题。

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Horizon的Twitter

Joe Fitzsimons 曾在都柏林大学学院获得理论物理学学士学位,在牛津大学获得哲学博士学位,随后成为默顿学院的研究员。

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创立 Horizon 之前,他领导了新加坡科技与设计大学的量子信息和理论小组,他已是该大学的终身副教授,并且是量子技术中心的首席研究员。他在理论计算机科学(FOCS、STOC、CCC、ITCS)和物理学(Science、Nature Physics、Physical Review Letters、Physical Review X)方面发表了最高水平的论文,并被任命为国家研究基金会研究员和麻省理工科技评论亚洲 35 岁以下创新者名单。

Joe 在创立自己的事业时,这样说:


我希望朋友和家人记住我只是一个人,而不是为了任何成就。尽管如此,我还是希望那些不认识我的人记住我,因为我正在充满意义地推动着技术的进步。


我对人们生活有帮助的一个教训是要知晓冒名顶替综合症和自我怀疑高度成就的人中很常见。比如,世界领先的科学家会经常承认他们患有这些疾病。我认为不了解这一点,会导致一些人在有机会发挥自己潜力之前却离开了这个领域。


另一方面,虚假的信心可能是一个极其危险的特征。最重要的是要学会冷静地评估你的工作、能力或对特定专业的知识,在做出决定或提出论点时适当地校准你的信心水平。


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Joe Fitzsimons提到量子计算对于许多行业来说是一种潜在的颠覆性技术。

在硬件方面,人们已经看到过去两年跨越了一些重要的里程碑。然而能够开发新量子应用的专家估计全球也就几百人。而他的重大目标就是弥合量子计算机与传统软件开发之间的差距。

Joe提到Horizon 的使命是“使量子计算民主化”,即让量子计算机软件应用程序的开发尽可能简单。他想让每个程序员都可以使用量子计算。他和他的团队正在开发工具来自动加速为传统计算机编写的程序,为量子处理器调整和加速。

他认为当前使用量子计算开发软件,相当于 1940 年代的计算机编程或者 60 年代为 ARPANet 开发网站。换句话说,现在还为时还很早,但他的Horizon Quantum Computing即将要推出一个软件开发平台,他说这个平台将使精通 C 和 C++ 等语言的开发人员能够构建量子计算应用程序。

而目前的量子计算目前依赖于IBM 和谷歌等巨头公司所赚取硬件收益。

就在本周,IBM 就宣布推出一款新的 433 量子比特 (qubit) 处理器 Osprey,是去年 Eagle 处理器的 127 量子比特的3倍多。尽管取得了长足进步,但人们距离 IBM 和业内领袖所瞄准的 1,000 量子位处理器之路,还要很长时间要走。

这就是所谓的“量子优势”级别,当量子计算在某些用例中将超越经典计算时间时,才会真正显现出来。

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Fitzsimons 担率表达说,目前硬件的改进仍然是量子计算的主要优先事项:“量子计算的当前状态是,我们还没有能够为现实世界的问题显示出真正量子三位的优势”。他说硬件每年都在改进,他自己的公司正在通过构建软件平台来获取这些收益。

“你需要软件工具,你还需要开发工具,”他说,“即使只是关于如何考虑利用量子效应——叠加效应、干涉效应——来在现实世界问题上获得优势的知识框架,你也需要。所以我们专注于试图达到一个简单的地步。”

是一个抽象平台

Horizon Quantum Computing 尝试创建一个软件框架,允许程序员使用他们熟悉的传统编程语言,比如Fitzsimons 提到 C 和 C++,并且该平台会将代码编译成量子计算机的硬件指令。根据 Fitzsimons 的说法,这不仅仅是编译代码。他们的平台还将帮助开发者优化解决问题的方法,以便充分利用量子计算机潜在的巨大速度增益。

“所以我们试图做的事,是在问题和量子硬件上加速解决方案之间架起一座桥梁,”他解释道。“我们的意思是,只要你的计算机足够快地运行,就可以用解决问题的常规代码的形式,给我们一个非常具体的问题定义。”

他补充道,这项优化工作涉及“研究如何分解程序的结构、重构、重新配置,从而获得适合量子速度的组件”。

该平台正在开发中,还未开始正式启动。它还有一些功能和特性亮点,比如还允许开发者指定他们想要的“低级”程度。

Fitsimons这样补充说,这个平台还有一个抽象层。

“从本质上讲,我们一直在构建抽象层,你可以根据自己对量子计算的熟悉程度和想要进入的详细程度——比如你想与硬件交互的层次有多低,可以用不同的抽象级别来输入。”

Horizon vs Classiq

Horizon 并不是唯一一家尝试创建量子计算软件平台的公司。

还有一家名为 Classiq 的公司,该公司也正在研究类似的解决方案。Classiq的联合创始人兼首席执行官 Nir Minerbi 称,在7 月份 Classiq 已经创建了一个可以翻译成量子汇编语言的高级函数模型。在该系统中,开发人员通过 Python 和 VSCode 对电路设计进行建模,Classiq 的平台将其转化为实际的电路代码。然后就可以在领先的量子计算处理服务云上运行,例如 Qiskit 或 Amazon Braket。

Fitzsimons 谈到与 Classiq 的不同:Classiq 所做的是“电路模板”,其中涉及“大量重复使用的组件”。

他说自己的公司正在“超越这一点”。

“我们完全从一个完全经典的程序中重构,”他说,“从头开始找出一个量子算法——而不是使用预先烘焙的算法。”

Horizon 的方法听起来雄心满满,但要注意它尚未推出——而 Classiq 已经是一个生产就绪的解决方案。Fitzsimons 将他的公司描述为“启动前”,并补充说它已经有了“一些研发合同,其中已经给开发者有一定程度的访问权限”。

Horizon 的目标是在明年初展示其 IDE (集成开发环境)。

当前用例

当明年某个时候Horizon发布成功,Fitzsimons希望注册平台的开发人员使用量子计算解决一些行业问题。

“最明显的领域是依赖高性能计算的行业,或者受到计算能力瓶颈的行业,例如专注于金融、解决优化问题或制药行业的化学问题作为早期用例之一。“ 但他认为还有其他机会。

“还有大量其他行业不一定有目前经过充分研究的算法,但这些问题具有适合量子加速的正确滋味,” 他将能源领域、计算地球物理学、航空航天和汽车列为“希望看到大幅量子加速”的领域。

Fitzsimons 说道,诸如计算流体动力学之类的问题,在航空航天或汽车设计中很常见,“在传统计算机上很难解决”,并补充说,这就是“为什么仍然存在风洞”。

他希望量子计算机能够在未来几年解决这些行业其中的一些问题。

走向未来

现在说 Horizon 的抽象平台的能效还为时过早,因为它还没有广泛被使用。就像 1940 年代的计算一样,在标准类型的量子计算 SDK 出现之前,Horizon 和 Classiq 等量子先驱公司可能会进行大量的试验与试错。

但可以肯定的是,2023 年将成为量子计算软件开发的转折点,硬件与软件都会取得重大的进展~

作者:万能的大雄

参考:

https://thenewstack.io/new-software-platform-for-quantum-computing-teases-launch/

https://www.asiatechdaily.com/joe-fitzsimons-ceo-of-horizon-quantum-computing/


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