البرمجة الكمومية

الموسوعة الحرة

البرمجة الكمومية هي عملية تصميم أو تجميع تسلسلات من التعليمات، تسمى الدوائر الكمومية، باستخدام بوابات ومفاتيح ومشغلات للتلاعب بنظام كمي للحصول على نتيجة أو نتائج مرغوبة لتجربة معينة. يمكن تنفيذ خوارزميات الدوائر الكمومية على الدوائر المتكاملة، أو إجراؤها باستخدام الأجهزة، أو كتابتها بلغة برمجة لاستخدامها مع جهاز كمبيوتر كمي أو معالج كمي.

مع الأنظمة القائمة على المعالج الكمومي، تساعد لغات البرمجة الكمومية في التعبير عن الخوارزميات الكمومية باستخدام بنيات عالية المستوى. [1] هذا المجال متجذر بعمق في فلسفة المصدر المفتوح ونتيجة لذلك فإن معظم البرامج الكمومية التي تمت مناقشتها في هذه المقالة متاحة مجانًا كبرامج مفتوحة المصدر . [2]

تستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية، مثل تلك التي تعتمد على بروتوكول KLM ، وهو نموذج الحوسبة الكمومية الضوئية الخطية (LOQC)، خوارزميات (دوائر) كمومية يتم تنفيذها باستخدام الإلكترونيات والدوائر المتكاملة والأجهزة والمستشعرات و/أو بوسائل مادية أخرى. [ لم يتم التحقق منه في النص ]

يمكن تصميم دوائر أخرى للتجارب المتعلقة بالأنظمة الكمومية على أساس الأجهزة والمستشعرات. [ لم يتم التحقق منه في النص ]

مجموعات التعليمات الكمومية

تُستخدم مجموعات التعليمات الكمومية لتحويل الخوارزميات ذات المستوى الأعلى إلى تعليمات مادية يمكن تنفيذها على معالجات الكم. في بعض الأحيان تكون هذه التعليمات خاصة بمنصة أجهزة معينة، مثل مصائد الأيونات أو البتات الكمومية الفائقة التوصيل .

شحرور

Blackbird [3] [4] عبارة عن مجموعة تعليمات كمية وتمثيل وسيط يستخدمه Xanadu Quantum Technologies وStrawberry Fields. وهو مصمم لتمثيل البرامج الكمية المتغيرة المستمرة التي يمكن تشغيلها على أجهزة كمية فوتونية.

سي كيو ايه اس ام

cQASM، [5] والمعروف أيضًا باسم QASM الشائع، هي لغة تجميع كمية مستقلة عن الأجهزة والتي تضمن التوافق بين جميع أدوات التجميع والمحاكاة الكمية. تم تقديمها بواسطة مختبر QCA في TUDelft .

أوبنQASM

OpenQASM [6] هو التمثيل الوسيط الذي قدمته IBM للاستخدام مع Qiskit و IBM Q Experience .

لحاف

Quil هي بنية مجموعة تعليمات للحوسبة الكمومية والتي قدمت لأول مرة نموذج ذاكرة كمومية/كلاسيكية مشتركة. تم تقديمها بواسطة روبرت سميث ومايكل كيرتس وويليام زينج في بنية مجموعة تعليمات كمومية عملية . [7] تتطلب العديد من الخوارزميات الكمومية (بما في ذلك النقل الآني الكمومي وتصحيح الخطأ الكمومي والمحاكاة [8] [9] وخوارزميات التحسين [10] ) بنية ذاكرة مشتركة.

مجموعات تطوير البرمجيات الكمومية

توفر مجموعات تطوير البرامج الكمومية مجموعات من الأدوات لإنشاء البرامج الكمومية والتلاعب بها. [11] كما أنها توفر الوسائل اللازمة لمحاكاة البرامج الكمومية أو إعدادها للتشغيل باستخدام الأجهزة الكمومية المستندة إلى السحابة والأجهزة الكمومية ذاتية الاستضافة.

مجموعات تطوير البرامج التي يمكنها الوصول إلى المعالجات الكمومية

يمكن استخدام مجموعات تطوير البرامج التالية لتشغيل الدوائر الكمومية على أجهزة الكم النموذجية، وكذلك على أجهزة المحاكاة.

سيرك

مشروع مفتوح المصدر طورته شركة جوجل ، والذي يستخدم لغة برمجة بايثون لإنشاء الدوائر الكمومية والتلاعب بها. يمكن تشغيل البرامج المكتوبة بلغة Cirq على IonQ وPasqal، [12] و Rigetti وAlpine Quantum Technologies. [13]

كلاسيك

تم تطوير بيئة تطوير متكاملة كمية قائمة على السحابة بواسطة Classiq، وتستخدم لغة كمية عالية المستوى، Qmod، لتوليد دوائر كمية قابلة للتطوير وفعالة بمحرك تركيب مدرك للأجهزة، ويمكن نشرها عبر مجموعة واسعة من وحدات المعالجة الكمية. تتضمن المنصة مكتبة كبيرة من الخوارزميات الكمية.

غابة

مشروع مفتوح المصدر طورته شركة Rigetti ، والذي يستخدم لغة برمجة Python لإنشاء الدوائر الكمومية والتلاعب بها. يتم الحصول على النتائج إما باستخدام أجهزة محاكاة أو نماذج أولية لأجهزة الكم التي توفرها شركة Rigetti. بالإضافة إلى القدرة على إنشاء برامج باستخدام العمليات الكمومية الأساسية، تتوفر خوارزميات ذات مستوى أعلى داخل حزمة Grove. [14] تعتمد الغابة على مجموعة تعليمات Quil .

العقل الكمومي

MindQuantum هو إطار عمل للحوسبة الكمومية يعتمد على MindSpore ، ويركز على تنفيذ خوارزميات NISQ . [15] [16] [17]

محيط

مجموعة أدوات مفتوحة المصدر طورتها شركة D-Wave. مكتوبة في الغالب بلغة برمجة Python، وهي تمكن المستخدمين من صياغة المشكلات في نموذج Ising وصيغة التحسين الثنائي غير المقيد التربيعي (QUBO). يمكن الحصول على النتائج عن طريق الإرسال إلى كمبيوتر كمي متصل بالإنترنت في Leap، أو بيئة تطبيق الكم في الوقت الفعلي من D-Wave، أو الأجهزة المملوكة للعملاء، أو أجهزة أخذ العينات الكلاسيكية. [ بحاجة لمصدر ]

مثال على الكود باستخدام projectq مع Python

بيني لين

مكتبة بايثون مفتوحة المصدر طورتها شركة Xanadu Quantum Technologies للبرمجة التفاضلية لأجهزة الكمبيوتر الكمومية. [18] [19] [20] [21] توفر PennyLane للمستخدمين القدرة على إنشاء نماذج باستخدام TensorFlow أو NumPy أو PyTorch ، وربطها ببرامج الكمبيوتر الكمومية الخلفية المتوفرة من IBMQ و Google Quantum و Rigetti و Quantinuum [22] وAlpine Quantum Technologies. [13] [23]

بيرسيفال

مشروع مفتوح المصدر أنشأته شركة Quandela  [fr] لتصميم الدوائر الكمومية الفوتونية وتطوير الخوارزميات الكمومية، استنادًا إلى Python . يتم تشغيل المحاكاة إما على جهاز الكمبيوتر الخاص بالمستخدم أو على السحابة . كما يتم استخدام Perceval للاتصال بمعالج الكم الفوتوني السحابي الخاص بشركة Quandela . [24] [25]

مشروع كيو

مشروع مفتوح المصدر تم تطويره في معهد الفيزياء النظرية في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ ، والذي يستخدم لغة برمجة بايثون لإنشاء الدوائر الكمومية والتلاعب بها. [26] يتم الحصول على النتائج إما باستخدام جهاز محاكاة، أو عن طريق إرسال الوظائف إلى أجهزة IBM الكمومية.

تشيبو

واجهة برمجة تطبيقات مفتوحة المصدر كاملة المكدس لمحاكاة الكم والتحكم في الأجهزة الكمومية والمعايرة تم تطويرها بواسطة مختبرات بحثية متعددة، بما في ذلك QRC و CQT و INFN . Qibo هو إطار عمل معياري يتضمن العديد من الواجهات الخلفية لمحاكاة الكم والتحكم في الأجهزة. [27] [28] يهدف هذا المشروع إلى توفير إطار عمل للتحكم في الأجهزة الكمومية مستقل عن المنصة مع برامج تشغيل لأجهزة متعددة [29] وأدوات للمعايرة الكمومية والتمييز والتحقق من الصحة. [30] يركز هذا الإطار على الأجهزة الكمومية ذاتية الاستضافة من خلال تبسيط تطوير البرامج المطلوبة في المختبرات.

قيسكيت

مشروع مفتوح المصدر طورته شركة IBM . [31] يتم إنشاء الدوائر الكمومية والتلاعب بها باستخدام Python . يتم الحصول على النتائج إما باستخدام المحاكيات التي تعمل على جهاز المستخدم نفسه، أو المحاكيات التي توفرها شركة IBM أو النماذج الأولية للأجهزة الكمومية التي توفرها شركة IBM. بالإضافة إلى القدرة على إنشاء برامج باستخدام العمليات الكمومية الأساسية، تتوفر أدوات ذات مستوى أعلى للخوارزميات والمعايرة ضمن حزم متخصصة. [32] يعتمد Qiskit على معيار OpenQASM لتمثيل الدوائر الكمومية. كما أنه يدعم التحكم في مستوى النبضة للأنظمة الكمومية عبر معيار QiskitPulse. [33]

قريسب

Qrisp [34] هو مشروع مفتوح المصدر يتم تنسيقه بواسطة مؤسسة Eclipse [35] وتم تطويره في برمجة Python بواسطة Fraunhofer FOKUS [36] . Qrisp هي لغة برمجة عالية المستوى لإنشاء وتجميع الخوارزميات الكمومية. يتيح نموذج البرمجة المنظم الخاص بها التطوير والصيانة القابلة للتطوير. يعتمد بناء الجملة التعبيرية على المتغيرات بدلاً من البتات الكمومية، مع QuantumVariable كفئة أساسية، والوظائف بدلاً من البوابات. تكمل الأدوات الإضافية، مثل محاكي الأداء والحساب التلقائي، الإطار الشامل. علاوة على ذلك، فهو مستقل عن المنصة، لأنه يوفر تجميعًا بديلًا للوظائف الأولية حتى مستوى الدائرة، بناءً على مجموعات البوابات الخاصة بالجهاز.

مجموعة تطوير الكم

مشروع طورته شركة Microsoft [37] كجزء من إطار عمل .NET . يمكن كتابة البرامج الكمومية وتشغيلها داخل Visual Studio و VSCode باستخدام لغة البرمجة الكمومية Q#. يمكن تشغيل البرامج التي تم تطويرها في QDK على Azure Quantum من Microsoft ، [38] وتشغيلها على أجهزة الكمبيوتر الكمومية من Quantinuum ، [22] و IonQ وPasqal. [12]

حقول الفراولة

مكتبة بايثون مفتوحة المصدر طورتها شركة Xanadu Quantum Technologies لتصميم ومحاكاة وتحسين الدوائر الضوئية الكمومية ذات المتغير المستمر (CV) . [39] [40] يتم توفير ثلاثة محاكيات - واحدة على أساس Fock ، وواحدة تستخدم الصيغة الغاوسية للبصريات الكمومية، [41] وواحدة تستخدم مكتبة التعلم الآلي TensorFlow . Strawberry Fields هي أيضًا المكتبة لتنفيذ البرامج على الأجهزة الفوتونية الكمومية الخاصة بشركة Xanadu. [42] [43]

ت|كيت>

بيئة برمجة كمية ومترجم محسن تم تطويره بواسطة Cambridge Quantum Computing يستهدف أجهزة المحاكاة والعديد من الأجهزة الخلفية الكمومية، تم إصداره في ديسمبر 2018. [44]

لغات البرمجة الكمومية

هناك مجموعتان رئيسيتان من لغات البرمجة الكمومية: لغات البرمجة الكمومية الآمرة ولغات البرمجة الكمومية الوظيفية .

اللغات الأمرية

أبرز ممثلي اللغات الآمرة هم QCL، [45] و LanQ [46] وQ|SI>. [47]

كيت

Ket [48] هي لغة مضمنة مفتوحة المصدر مصممة لتسهيل البرمجة الكمومية، والاستفادة من بناء الجملة المألوف وبساطة Python. وهي بمثابة مكون لا يتجزأ من منصة برمجة Ket الكمومية، [49] حيث تتكامل بسلاسة مع مكتبة وقت تشغيل Rust ومحاكي الكم. ويؤكد المشروع، الذي تديره Quantuloop، على إمكانية الوصول والتنوع للباحثين والمطورين. يوضح المثال التالي تنفيذ حالة Bell باستخدام Ket:

من  استيراد الكيتو  * 
أ ،  ب  =  كمية ( 2 )  # تخصيص بتين كميتين
ح ( أ )  # ضع البت الكمومي `أ` في تراكب
cnot ( a ,  b )  # تشابك البتات الكمومية في حالة بيل
m_a  =  قياس ( أ )  # قياس البت الكمومي `أ`، وانهيار البت الكمومي `ب` أيضًا
m_b  =  قياس ( ب )  # قياس كيوبت `ب`
# التأكيد على أن قياس كلا البتات الكمومية سيكون دائمًا متساويًا
تأكيد  قيمة m_a == قيمة m_b​​

إل كيو بي

منطق البرامج الكمومية (LQP) هو منطق كمي ديناميكي، قادر على التعبير عن السمات المهمة للقياسات الكمومية والتطورات الوحدوية للحالات متعددة الأجزاء، ويوفر توصيفات منطقية لأشكال مختلفة من التشابك. وقد تم استخدام المنطق لتحديد والتحقق من صحة البروتوكولات المختلفة في الحوسبة الكمومية. [50] [51]

لغة Q

لغة Q هي لغة البرمجة الكمية الإلزامية الثانية التي تم تنفيذها. [52] تم تنفيذ لغة Q كامتداد للغة البرمجة C++. وهي توفر فئات للعمليات الكمية الأساسية مثل QHadamard وQFourier وQNot وQSwap، والتي تم اشتقاقها من الفئة الأساسية Qop. يمكن تعريف مشغلات جديدة باستخدام آلية فئة C++.

يتم تمثيل الذاكرة الكمومية بالفئة Qreg. 

Qreg x1 ; // سجل كمي 1 كيوبت بقيمة أولية 0 Qreg x2 ( 2 , 0 ); // سجل كمي 2 كيوبت بقيمة أولية 0

يتم تنفيذ عملية الحساب باستخدام جهاز محاكاة متوفر. ويمكن محاكاة البيئات الصاخبة باستخدام معلمات جهاز المحاكاة.

س#

لغة طورتها شركة مايكروسوفت لاستخدامها مع مجموعة تطوير الكم. [53]

QCL

لغة الحوسبة الكمومية (QCL) هي واحدة من أولى لغات البرمجة الكمومية التي تم تنفيذها . [54] أهم ميزة في QCL هي دعم المشغلات والوظائف المحددة من قبل المستخدم. يشبه تركيبها تركيب لغة البرمجة C وأنواع البيانات الكلاسيكية الخاصة بها تشبه أنواع البيانات البدائية في C. يمكن للمرء الجمع بين الكود الكلاسيكي والكود الكمومي في نفس البرنامج.

qGCL

تم تعريف لغة الأوامر الكمومية المحمية (qGCL) بواسطة P. Zuliani في أطروحته للدكتوراه. وهي تعتمد على لغة الأوامر المحمية التي أنشأها Edsger Dijkstra .

يمكن وصفها بأنها لغة مواصفات البرامج الكمومية.

كمسم

Quantum Macro Assembler (QMASM) هي لغة منخفضة المستوى خاصة بالمُحَلِّدات الكمومية مثل D-Wave. [55]

كيومود

لغة النمذجة الكمومية (Qmod) هي لغة عالية المستوى تجرد عملية البت الكمومي على مستوى البوابة، مما يوفر نهجًا وظيفيًا لتنفيذ الخوارزميات الكمومية على السجلات الكمومية. اللغة هي جزء من منصة Classiq ويمكن استخدامها مباشرة مع تركيبها الأصلي، من خلال Python SDK، أو مع محرر مرئي، يمكن لجميع الطرق الاستفادة من مكتبة أكبر من الخوارزميات وتحسين الدائرة الفعّال.

س|س>

Q|SI> عبارة عن منصة مضمنة في لغة .Net تدعم البرمجة الكمومية في امتداد كمي للغة while. [47] [56] تتضمن هذه المنصة مُجمِّعًا للغة while الكمومية [57] وسلسلة من الأدوات لمحاكاة الحوسبة الكمومية، وتحسين الدوائر الكمومية، وتحليل إنهاء البرامج الكمومية، [58] والتحقق من البرامج الكمومية. [59] [60]

الكود الزائف الكمي

إن شبه الكود الكمي الذي اقترحه إي. نيل هو أول لغة رسمية لوصف الخوارزميات الكمومية . وقد تم تقديمه، علاوة على ذلك، كان مرتبطًا ارتباطًا وثيقًا بنموذج الآلة الكمومية المسمى آلة الوصول العشوائي الكمومية (QRAM).

سقالة

Scaffold هي لغة شبيهة بلغة C، يتم تجميعها إلى QASM وOpenQASM. وهي مبنية على البنية الأساسية لمترجم LLVM لإجراء تحسينات على كود Scaffold قبل إنشاء مجموعة تعليمات محددة. [61] [62]

سيلك

Silq هي لغة برمجة عالية المستوى للحوسبة الكمومية بنظام نوع ثابت قوي، تم تطويرها في ETH Zürich . [63] [64]

اللغات الوظيفية

هناك جهود جارية لتطوير لغات برمجة وظيفية للحوسبة الكمومية . لغات البرمجة الوظيفية مناسبة تمامًا للتفكير في البرامج. تشمل الأمثلة لغة البرمجة الوظيفية QPL لسيلنجر، [65] ولغة QML الشبيهة بلغة هاسكل بواسطة ألتينكيرش وجراتاج. [66] [67] اقترح فان توندر، [68] وسيلينجر وفاليرون [69] وأريغي ودويك لغات برمجة كمومية من الدرجة الأعلى، تعتمد على حساب لامدا . [70]

ليكوي|>

LIQUi|> (تُلفظ liquid ) هو امتداد لمحاكاة الكم على لغة البرمجة F# . [71] يتم تطويره حاليًا بواسطة Quantum Architectures and Computation Group (QuArC) [72] كجزء من جهود StationQ في Microsoft Research. يسعى LIQUi|> إلى السماح للمنظرين بتجربة تصميم الخوارزمية الكمومية قبل أن تصبح أجهزة الكمبيوتر الكمومية المادية متاحة للاستخدام. [73]

وهو يتضمن لغة برمجة وخوارزميات تحسين وجدولة ومحاكيات كمية. ويمكن استخدام LIQUi|> لترجمة خوارزمية كمية مكتوبة في شكل برنامج عالي المستوى إلى تعليمات آلة منخفضة المستوى لجهاز كمي. [74]


مركز قطر للمال وQPL

QFC وQPL هما لغتان برمجة كموميتان وثيقتا الصلة حددهما بيتر سيلينجر. تختلفان فقط في بناء الجملة: تستخدم QFC بناء جملة مخطط انسيابي، بينما تستخدم QPL بناء جملة نصي. تتمتع هاتان اللغتان بتدفق تحكم كلاسيكي ولكن يمكنهما العمل على البيانات الكمومية أو الكلاسيكية. يقدم سيلينجر دلالات دلالية لهذه اللغات في فئة من المشغلات الفائقة .

لغة البرمجة QML

QML هي لغة برمجة كمية شبيهة بلغة Haskell من تأليف Altenkirch و Grattage. [75] [66] وعلى عكس لغة البرمجة الكمية لـ Selinger، فإن هذه اللغة تأخذ تكرار المعلومات الكمية بدلاً من التخلص منها كعملية بدائية. يُفهم التكرار في هذا السياق على أنه العملية التي يتم تعيينها إلى ، ولا ينبغي الخلط بينه وبين العملية المستحيلة للاستنساخ ؛ يدعي المؤلفون أنها تشبه كيفية نمذجة المشاركة في اللغات الكلاسيكية. تقدم QML أيضًا كل من مشغلي التحكم الكلاسيكي والكمي، في حين تعتمد معظم اللغات الأخرى على التحكم الكلاسيكي.

يتم تقديم الدلالات التشغيلية لـ QML من حيث الدوائر الكمومية ، بينما يتم تقديم الدلالات الإشارية من حيث المشغلات الفائقة ، وقد تبين أن هذه الدلالات متفقة. تم تنفيذ كل من الدلالات التشغيلية والإشارية (كلاسيكيًا) في Haskell. [76]

حساب لامدا الكمومي

حسابات لامدا الكمومية هي امتدادات لحساب لامدا الكلاسيكي الذي قدمه ألونزو تشرش وستيفن كول كلين في ثلاثينيات القرن العشرين. الغرض من حسابات لامدا الكمومية هو توسيع لغات البرمجة الكمومية بنظرية الوظائف ذات الدرجة الأعلى .

كانت المحاولة الأولى لتعريف حساب لامدا الكمومي بواسطة فيليب مايمين في عام 1996. [77] إن حساب لامدا-كيو الخاص به قوي بما يكفي للتعبير عن أي حساب كمومي. ومع ذلك، يمكن لهذه اللغة حل مشكلات NP-complete بكفاءة ، وبالتالي يبدو أنها أقوى بشكل صارم من نماذج الحوسبة الكمومية القياسية (مثل آلة تورينج الكمومية أو نموذج الدائرة الكمومية ). لذلك، ربما لا يمكن تنفيذ حساب لامدا-كيو الخاص بمايمين على جهاز مادي [ بحاجة لمصدر ] .

في عام 2003، قام أندريه فان توندر بتعريف امتداد لحساب لامدا مناسب لإثبات صحة البرامج الكمومية. كما قدم تنفيذًا في لغة برمجة Scheme . [78]

في عام 2004، قام سيلينجر وفالييرون بتعريف حساب لامدا قوي النوعية للحوسبة الكمومية باستخدام نظام نوع يعتمد على المنطق الخطي . [79]

كويبر

تم نشر Quipper في عام 2013. [80] [81] يتم تنفيذه كلغة مضمنة، باستخدام Haskell كلغة مضيفة. [82] لهذا السبب، تتم كتابة البرامج الكمومية المكتوبة في Quipper في Haskell باستخدام المكتبات المقدمة. على سبيل المثال، ينفذ الكود التالي إعداد تراكب 

استيراد Quipper 

spos :: Bool -> Circ Qubit spos b = do q <- qinit b r <- hadamard q return r

مراجع

  1. ^ ياروسلاف آدم ميشتزاك (2012). الهياكل عالية المستوى في الحوسبة الكمومية . دار نشر مورجان وكلايبول. رقم ISBN 9781608458516.
  2. ^ "قائمة شاملة للمشاريع مفتوحة المصدر في مجال الكم". Github . تم الاسترجاع في 27 يناير 2022 .
  3. ^ "Blackbird Quantum Assembly Language — Blackbird 0.2.0 documentation". quantum-blackbird.readthedocs.io . تم الاسترجاع في 24 يونيو 2019 .
  4. ^ Weedbrook, Christian; Amy, Matthew; Bergholm, Ville; Quesada, Nicolás; Izaac, Josh; Killoran, Nathan (11 مارس 2019). "حقول الفراولة: منصة برمجية للحوسبة الكمومية الفوتونية". Quantum . 3 : 129. arXiv : 1804.03159 . Bibcode :2019Quant...3..129K. doi :10.22331/q-2019-03-11-129. S2CID  54763305.
  5. ^ Bertels, K.; Almudever, CG; Hogaboam, JW; Ashraf, I.; Guerreschi, GG; Khammassi, N. (24 مايو 2018). "cQASM v1.0: نحو لغة تجميع كمية مشتركة". arXiv : 1805.09607v1 [quant-ph].
  6. ^ qiskit-openqasm: مواصفات OpenQASM، International Business Machines، 4 يوليو 2017 ، تم الاسترجاع في 6 يوليو 2017
  7. ^ سميث، روبرت س.؛ كورتيس، مايكل ج.؛ زينج، ويليام ج. (2016). "هندسة عملية لمجموعة التعليمات الكمومية". arXiv : 1608.03355 [quant-ph].
  8. ^ McClean, Jarrod R.; Romero, Jonathan; Babbush, Ryan; Aspuru-Guzik, Alán (4 فبراير 2016). "نظرية الخوارزميات الكمومية الكلاسيكية الهجينة المتغيرة". مجلة الفيزياء الجديدة . 18 (2): 023023. arXiv : 1509.04279 . Bibcode :2016NJPh...18b3023M. doi :10.1088/1367-2630/18/2/023023. ISSN  1367-2630. S2CID  92988541.
  9. ^ روبين، نيكولاس سي؛ كورتيس، مايكل جيه؛ زينج، ويليام جيه (2016). "نهج كلاسيكي/كمي هجين للدراسات واسعة النطاق للأنظمة الكمومية مع نظرية تضمين مصفوفة الكثافة". arXiv : 1610.06910 [quant-ph].
  10. ^ فارحي، إدوارد؛ جولدستون، جيفري؛ جوتمان، سام (2014). "خوارزمية التحسين التقريبي الكمي". arXiv : 1411.4028 [quant-ph].
  11. ^ هانر، توماس؛ ستايجر، داميان س؛ سفور، كريستا ؛ تروير، ماتياس (2018). "منهجية برمجية لتجميع البرامج الكمومية". العلوم والتكنولوجيا الكمومية . 3 (2): 020501. arXiv : 1604.01401 . Bibcode :2018QS&T....3b0501H. doi :10.1088/2058-9565/aaa5cc. ISSN  2058-9565. S2CID  1922315.
  12. ^ من "PASQAL". PASQAL .
  13. ^ ab "الصفحة الرئيسية". AQT | تقنيات الكم الجبلية .
  14. ^ "مرحبًا بك في توثيق Grove! — توثيق Grove 1.7.0". grove-docs.readthedocs.io .
  15. ^ "وثائق MindSpore Quantum". www.mindspore.cn/mindquantum .
  16. ^ Xu, Xusheng; et al. (2024). "MindSpore Quantum: إطار عمل حوسبة كمي سهل الاستخدام وعالي الأداء ومتوافق مع الذكاء الاصطناعي". arXiv : 2406.17248 [quant-ph].
  17. ^ "mindquantum" .github.com .
  18. ^ "PennyLane Documentation — PennyLane 0.14.1 documentation". pennylane.readthedocs.io . تم الاسترجاع في 26 مارس 2021 .
  19. ^ "AWS تنضم إلى PennyLane، وهو إطار عمل مفتوح المصدر يدمج التعلم الآلي مع الحوسبة الكمومية". SiliconANGLE . 17 فبراير 2021 . تم الاسترجاع في 26 مارس 2021 .
  20. ^ "مشروع SD Times مفتوح المصدر لهذا الأسبوع: PennyLane". SD Times . 26 فبراير 2021 . تم الاسترجاع في 26 مارس 2021 .
  21. ^ سالاموني، سالفاتوري (13 ديسمبر 2020). "ملخص أخبار التحليلات في الوقت الفعلي للأسبوع المنتهي في 12 ديسمبر". RTInsights . تم الاسترجاع في 26 مارس 2021 .
  22. ^ "تسريع الحوسبة الكمومية". www.quantinuum.com .
  23. ^ "المكونات الإضافية والنظام البيئي — PennyLane". pennylane.ai . تم الاسترجاع في 26 مارس 2021 .
  24. ^ “La puissance d’un atory quantique testée en ligne (قوة الكمبيوتر الكمي الذي تم اختباره عبر الإنترنت)”. لوموند.فر . لوموند. 22 نوفمبر 2022.
  25. ^ نيكولاس هيورتيل. فيريلاس، أندرياس؛ دي جلينياستي، جريجوار؛ لو بيهان، رافاييل؛ ماليربي، سيباستيان؛ بيلهاس، مارسو؛ بيرتاسي، إريك؛ بوردونكل، بوريس؛ إميريو، بيير إيمانويل؛ مزهر، رواد؛ الموسيقى، لوكا؛ بيلاباس، نادية؛ فاليرون، بينوا؛ سينيلارت، باسكال؛ مانسفيلد، شين. سينيلارت ، جان (21 فبراير 2023). “بيرسيفال: منصة برمجية للحوسبة الكمومية الضوئية المتغيرة المنفصلة”. الكم . 7 : 931. أرخايف : 2204.00602 . بيب كود :2023الكمية...7..931هـ. دوى :10.22331/ف-2023-02-21-931. S2CID  247922568.
  26. ^ "الصفحة الرئيسية".
  27. ^ افثيميو ، ستافروس. راموس كالديرر، سيرجي؛ برافو بريتو، كارلوس؛ بيريز ساليناس، أدريان؛ غارسيا مارتن، دييغو؛ جارسيا سايز، أرتور؛ لاتوري، خوسيه اجناسيو؛ كارازا ، ستيفانو (1 يناير 2022). “Qibo: إطار عمل للمحاكاة الكمومية مع تسريع الأجهزة”. علوم وتكنولوجيا الكم . 7 (1): 015018. أرخايف : 2009.01845 . بيب كود :2022QS&T....7a5018E. دوى :10.1088/2058-9565/ac39f5. هد :2434/887963. ISSN  2058-9565. S2CID  221507478.
  28. ^ Efthymiou, Stavros; Lazzarin, Marco; Pasquale, Andrea; Carrazza, Stefano (22 سبتمبر 2022). "المحاكاة الكمومية مع التجميع في الوقت المناسب". Quantum . 6 : 814. arXiv : 2203.08826 . Bibcode :2022Quant...6..814E. doi : 10.22331/q-2022-09-22-814 . S2CID  247518955.
  29. ^ "Qibolab". 2 نوفمبر 2022 - عبر GitHub.
  30. ^ "Qibocal". 1 نوفمبر 2022 - عبر GitHub.
  31. ^ "qiskit.org". qiskit.org .
  32. ^ "نظرة عامة على Qiskit" . تم الاسترجاع في 10 فبراير 2021 .
  33. ^ McKay, David C.; Alexander, Thomas; Bello, Luciano; Biercuk, Michael J.; Bishop, Lev; Chen, Jiayin; Chow, Jerry M.; Córcoles, Antonio D.; Egger, Daniel; Filipp, Stefan; Gomez, Juan; Hush, Michael; Javadi-Abhari, Ali; Moreda, Diego; Nation, Paul; Paulovicks, Brent; Winston, Erick; Wood, Christopher J.; Wootton, James; Gambetta, Jay M. (2018). "مواصفات Qiskit الخلفية لتجارب OpenQASM وOpenPulse". arXiv : 1809.03452 [quant-ph].
  34. ^ "الموقع الرسمي لـQrisp".
  35. ^ "مؤسسة إكليبس (الموقع الإلكتروني)".
  36. ^ “فراونهوفر فوكوس (موقع الكتروني)”.
  37. ^ "وثائق Azure Quantum، مرجع QDK & Q# API - Azure Quantum". learn.microsoft.com .
  38. ^ "ما هو Azure Quantum؟ - Azure Quantum". learn.microsoft.com . 11 يناير 2023.
  39. ^ "Strawberry Fields — Strawberry Fields 0.8.0 documentation". strawberryfields.readthedocs.io . تم الاسترجاع في 25 سبتمبر 2018 .
  40. ^ Killoran, Nathan; Izaac, Josh; Quesada, Nicolás; Bergholm, Ville; Amy, Matthew; Weedbrook, Christian (2019). "Strawberry Fields: A Software Platform for Photonic Quantum Computing". Quantum . 3 : 129. arXiv : 1804.03159 . Bibcode :2019Quant...3..129K. doi :10.22331/q-2019-03-11-129. S2CID  54763305.
  41. ^ Weedbrook, Christian; Pirandola, Stefano; García-Patrón, Raúl; Cerf, Nicolas J.; Ralph, Timothy C.; Shapiro, Jeffrey H.; Lloyd, Seth (May 1, 2012). "المعلومات الكمومية الغاوسية". مراجعات الفيزياء الحديثة . 84 (2): 621–669. arXiv : 1110.3234 . Bibcode :2012RvMP...84..621W. doi :10.1103/RevModPhys.84.621. S2CID  119250535.
  42. ^ "Hardware — Strawberry Fields". strawberryfields.ai . تم الاسترجاع في 26 مارس 2021 .
  43. ^ "في السباق نحو مئات الكيوبتات، قد تتمتع الفوتونات بـ"ميزة كمية"". مجلة IEEE Spectrum: أخبار التكنولوجيا والهندسة والعلوم . 5 مارس 2021. تم الاسترجاع في 26 مارس 2021 .
  44. ^ "pytket". GitHub . 22 يناير 2022.
  45. ^ برنهارد أومير. "لغة البرمجة QCL".
  46. ^ هاينك ملناريك. “LanQ – لغة برمجة حتمية الكم”.
  47. ^ أب ليو، شوسن؛ تشو، لي؛ قوان، جي؛ هو يانغ. دوان، رونياو؛ ينغ ، مينغشنغ (9 مايو 2017). “Q | SI>: لغة برمجة كمومية”. معلومات العلوم سينيكا . 47 (10): 1300. أرخايف : 1710.09500 . دوى :10.1360/N112017-00095. S2CID  9163705.
  48. ^ دا روزا، إيفاندرو شاغاس ريبيرو؛ دي سانتياغو، رافائيل (31 يناير 2022). "برمجة كيت الكمومية". مجلة ACM للتكنولوجيات الناشئة في أنظمة الحوسبة . 18 (1): 1-25. doi :10.1145/3474224. ISSN  1550-4832.
  49. ^ "Ket Quantum Programming". quantumket.org . تم الاسترجاع في 18 مايو 2023 .
  50. ^ أ. بالتاج وس. سميتس، "LQP: المنطق الديناميكي للمعلومات الكمومية"، البنى الرياضية في علوم الكمبيوتر 16(3):491-525، 2006.
  51. ^ بالتاج، ألكساندرو؛ بيرجفيلد، جورت؛ كيشيدا، كوهي؛ ساك، جوشوا؛ سميتس، سونيا؛ تشونج، شينجيانج (2014). "PLQP & Company: Decidable Logics for Quantum Algorithms". المجلة الدولية للفيزياء النظرية . 53 (10): 3628–3647. Bibcode :2014IJTP...53.3628B. doi :10.1007/s10773-013-1987-3. S2CID  254573992.
  52. ^ "برمجيات لغة Q". 23 نوفمبر 2001. مؤرشف من الأصل في 20 يونيو 2009. تم الاسترجاع 20 يوليو 2017 .
  53. ^ "مقدمة إلى Q# وQuantum Development Kit - Azure Quantum". learn.microsoft.com . 30 مارس 2023.
  54. ^ "QCL - لغة برمجة لأجهزة الكمبيوتر الكمومية". tuwien.ac.at . تم الاسترجاع في 20 يوليو 2017 .
  55. ^ سكوت باكين، "مجمع الماكرو الكمي"، وقائع المؤتمر السنوي العشرين للحوسبة الفائقة عالية الأداء لعام 2016
  56. ^ ينغ، مينغ شنغ (يناير 2012). "منطق فلويد-هور للبرامج الكمومية". برنامج ترجمة ACM. Lang. Syst . 33 (6): 19:1–19:49. doi : 10.1145/2049706.2049708 . ISSN  0164-0925. S2CID  416960.
  57. ^ ينغ، مينغشينج؛ فنغ، يوان (2010). "لغة مخطط انسيابي للبرمجة الكمومية". معاملات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات في هندسة البرمجيات . 37 (4): 466-485. doi :10.1109/TSE.2010.94. ISSN  0098-5589. S2CID  5879273.
  58. ^ ينغ ، مينغشنغ. يو، نينغكون؛ فنغ، يوان؛ دوان، رونياو (2013). “التحقق من البرامج الكمومية”. علم برمجة الحاسوب . 78 (9): 1679-1700. أرخايف : 1106.4063 . دوى :10.1016/j.scico.2013.03.016. S2CID  18913620.
  59. ^ ينغ، مينغشينغ؛ ينغ، شينغانغ؛ وو، شياودي (2017)، "متغيرات البرامج الكمومية: التوصيفات والتوليد"، إشعارات ACM SIGPLAN ، 52 : 818–832، doi :10.1145/3093333.3009840، hdl : 10453/127333
  60. ^ ليو، تاو؛ لي، يانغجيا؛ وانغ، شولينغ؛ ينغ، مينغشينغ؛ تشان، نايجون (2016). "مثبت نظرية لمنطق الكم وتطبيقاته". arXiv : 1601.03835 [cs.LO].
  61. ^ جافادي-أبهاري، علي. "السقالة: لغة البرمجة الكمومية". جامعة برينستون-قسم علوم الكمبيوتر . جامعة برينستون . تم الاسترجاع في 22 سبتمبر 2020 .
  62. ^ ليتيكين، أندرو (28 مايو 2020). "مُجمِّع بحث كمي مُحدَّث قائم على LLVM مع مزيد من دعم OpenQASM". العلوم والتكنولوجيا الكمومية . 5 (3): 034013. رمز Bibcode : 2020QS&T....5c4013L. doi : 10.1088/2058-9565/ab8c2c . OSTI  1803951. S2CID  219101628.
  63. ^ "ما هو Silq؟". silq.ethz.ch . تم الاسترجاع في 21 يونيو 2020 .
  64. ^ Bichsel, Benjamin; Baader, Maximilian; Gehr, Timon; Vechev, Martin (11 يونيو 2020). "Silq: لغة كمية عالية المستوى مع عدم حساب آمن ودلالات بديهية". وقائع مؤتمر ACM SIGPLAN الحادي والأربعين حول تصميم وتنفيذ لغات البرمجة . لندن المملكة المتحدة: ACM. ص 286-300. doi :10.1145/3385412.3386007. ISBN 978-1-4503-7613-6. S2CID  219397029.
  65. ^ بيتر سيلينجر، "نحو لغة برمجة كمية"، البنى الرياضية في علوم الكمبيوتر 14(4):527-586، 2004.
  66. ^ من قبل جوناثان جراتاج: بحث QML (الموقع الإلكتروني)
  67. ^ T. Altenkirch, V. Belavkin, J. Grattage, A. Green, A. Sabry, JK Vizzotto, QML: A Functional Quantum Programming Language Archived 2006-07-10 at the Wayback Machine (website)
  68. ^ أندريه فان توندر، "حساب لامدا للحوسبة الكمومية"، مجلة الحوسبة الكمية، 33(5)، 1109–1135. (27 صفحة)، 2004. متوفر أيضًا من arXiv:quant-ph/0307150
  69. ^ بيتر سيلينجر وبينوا فاليرون، "حساب لامدا للحوسبة الكمية باستخدام التحكم الكلاسيكي"، البنى الرياضية في علوم الكمبيوتر 16(3):527-552، 2006.
  70. ^ بابلو أريغي، جيل دويك، "حساب لامدا الجبري الخطي: الترتيب الأعلى، والترميز، والتقاء"، 2006
  71. ^ "محاكي العمليات الكمومية المتكاملة مع اللغة". github.io . تم الاسترجاع في 20 يوليو 2017 .
  72. ^ مجموعة الهندسة المعمارية الكمومية والحوسبة (QuArC)، https://www.microsoft.com/en-us/research/group/quantum-architectures-and-computation-group-quarc/، 2011
  73. ^ "StationQ". microsoft.com . تم الاسترجاع في 20 يوليو 2017 .
  74. ^ "عمليات الكم المتكاملة مع اللغة: LIQUi|>". مايكروسوفت . 2016.
  75. ^ "QML: لغة برمجة كمية وظيفية". 26 سبتمبر 2007. مؤرشف من الأصل في 26 سبتمبر 2007.
  76. ^ جوناثان جراتج، QML: لغة برمجة كمية وظيفية (مترجم) محفوظ في 2016-03-05 على موقع واي باك مشين ، 2005–2008
  77. ^ فيليب مايمين، "توسيع حساب لامدا للتعبير عن الخوارزميات العشوائية والمكممة"، 1996
  78. ^ أندريه فان توندر. "حساب لامدا للحوسبة الكمومية (موقع ويب)". مؤرشف من الأصل في 5 مارس 2016. تم الاسترجاع في 2 أكتوبر 2007 .
  79. ^ بيتر سيلينجر، بينوا فاليرون، "حساب لامدا الكمومي"
  80. ^ "لغة كويبر".
  81. ^ ألكسندر إس. جرين؛ بيتر ليفانو لومسدين؛ نيل جيه. روس؛ بيتر سيلينجر؛ بينوا فاليرون. "لغة كويبر (موقع ويب)".
  82. ^ ألكسندر إس. جرين؛ بيتر ليفانو لومسدين؛ نيل جيه. روس؛ بيتر سيلينجر؛ بينوا فاليرون (2013). "مقدمة إلى البرمجة الكمومية في كويبر". الحوسبة العكسية . محاضرات في علوم الكمبيوتر. المجلد 7948. ص 110-124. arXiv : 1304.5485 . doi :10.1007/978-3-642-38986-3_10. ISBN 978-3-642-38985-6. S2CID  9135905.

قراءة إضافية

  • مينغشينغ، ينغ (2024). أساسيات البرمجة الكمومية (الطبعة الثانية). كامبريدج، ماساتشوستس: مورغان كوفمان. ISBN 978-0-4431-5942-8. OCLC  1406095194. 978-0-4431-5943-5 (كتاب إلكتروني).
  • سيرانو، مانويل أ. بيريز كاستيلو، ريكاردو؛ بياتيني، ماريو، محررون. (2022). هندسة البرمجيات الكم (الطبعة الأولى). تشام، سويسرا: سبرينغر. دوى :10.1007/978-3-031-05324-5. رقم ISBN 978-3-031-05323-8. OCLC  1347696597. 978-3-031-05326-9 (غلاف ورقي) و 978-3-031-05324-5 (كتاب إلكتروني).
  • قائمة مختارة لجميع مشاريع البرمجيات مفتوحة المصدر الكمومية
  • قائمة المراجع الخاصة بلغات البرمجة الكمومية (تم التحديث في مايو 2007)
  • سلسلة مؤتمرات الفيزياء الكمومية والمنطق (QPL) (كان الحرف L يرمز إلى "اللغات" حتى عام 2006)
  • لغة البرمجة الكمومية في Quantiki
  • توثيق QMASM
  • تم أرشفة وثائق pyQuil بما في ذلك مقدمة إلى الحوسبة الكمومية في 18 يوليو 2018، على موقع Wayback Machine
  • مصدر السقالة
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=البرمجة_الكمية&oldid=1252951653"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate