来自麻省理工学院计算机科学和人工智能(CSAIL)的科学家们创造了Twist--一种用于量子 计算的编程语言。该语言使用了一个叫做纯度的概念,它强制要求不存在纠缠,并导致直观的程序,有较少的错误。Twist可以用程序员可以理解的语言来描述和验证量子程序中哪些数据是纠缠的。
为量子计算机 编程需要对纠缠的认识。当两个量子比特纠缠在一起时,对一个量子比特的操作可以改变另一个的值,即使它们在物理上是分开的。这种效力也是弱点的来源。在编程时,如果不注意一个量子比特与另一个量子比特的纠缠而丢弃它,就会破坏存储在另一个量子比特中的数据。这就危及了程序的正确性。
"麻省理工学院电气工程和计算机科学专业的博士生、关于Twist的一篇新论文的主要作者Charles Yuan说:"我们的语言Twist允许开发者通过明确说明一个量子比特何时不得与另一个量子比特纠缠来编写更安全的量子程序。"因为理解量子程序需要理解纠缠,我们希望Twist为语言铺平道路,使程序员更容易接受量子计算的独特挑战。"
Yuan与隶属于麻省理工学院 电子研究 实验室的电气工程和计算机科学博士生Chris McNally以及麻省理工学院助理教授Michael Carbin一起撰写了这篇论文。该研究在费城举行的2022年编程原理研讨会上发表。
据麻省理工学院的科学家称,Twist的表达能力足以写出知名量子算法的程序,并识别其实现中的错误。麻省理工学院的下一步是使用Twist来创建更高级别的量子编程语言。
"量子计算机容易出错,难以编程。通过引入和推理程序代码的'纯度',Twist在使量子编程更容易方面迈出了一大步,它保证了纯代码中的量子比特不能被不在该代码中的比特所改变,"芝加哥大学计算机科学的Seymour Goodman教授和Super.tech的首席科学家Fred Chong说。
这项工作得到了麻省理工学院-IBM 沃森人工智能实验室、国家科学基金会和海军研究办公室的部分支持。