Вчені вигадали нову мову програмування для квантових комп'ютерів

Вчені Массачусетського технологічного інституту розробили нову мову програмування — Twist. З її допомогою можна буде описувати поточний стан обчислень квантових комп'ютерів та виявляти можливі помилки, повідомляє MIT News.

"Наша мова Twist дозволяє розробнику писати безпечніші квантові програми, явно вказуючи, коли один кубіт не повинен бути заплутаний з іншим", — говорить Чарльз Юань, аспірант Массачусетського технологічного інституту в галузі електротехніки та комп'ютерних наук.

Перша демонстрація можливостей нової мови програмування відбулася у середині січня 2022 року на конференції "Симпозіум з принципів програмування 2022 року" у Філадельфії.

Що це за квантові комп'ютери?

Квантові комп'ютери, на відміну традиційних, використовують для обчислень біти, оперують кубітами. Кожен кубіт дозволяє закодувати інформацію одночасно у вигляді нулів та одиниць.

Квантова обчислювальна машина — громіздка, але вона дозволяє обробляти величезну кількість інформації за рахунок використання ефектів квантової механіки. Як і традиційний комп'ютер, його квантовий аналог використовує мови програмування.

Показник "заплутаності" у квантовому комп'ютері — це певний обчислювальний множник для кубітів, який і дає такій машині велику обчислювальну потужність. Якщо два кубіти в комп'ютері заплутані між собою, то дія над одним кубітом змінить значення другого, навіть якщо вони фізично не пов'язані між собою.

Але є у квантових обчислень і вразливість. Якщо відмовитися в процесі обчислень від даних одного кубіту, без урахування показника заплутаності з іншими кубітами, це може призвести до помилки.

Фахівці МТІ створили власну мову програмування для квантових обчислень, не складніше тих мов, що використовуються програмістами. Він описує та перевіряє, які фрагменти даних у квантовій програмі заплутані.

Приклад застосування мови Twist: програміст перевіряє, які дані в процесі обчислень згенеровані програмою як "сміття", та безпечно видаляє їх. Таку концепцію її творці назвали "чистотою", вона дозволяє позбавлятися непотрібної частини квантових обчислень, гарантуючи відсутність заплутаності викинутих фрагментів.

Раніше Фокус повідомляв, що в Німеччині було запущено квантовий комп'ютер, що складається з понад п'яти тисяч кубітів.

На черзі — запуск квантового Інтернету, що дозволяє передавати дані без можливості зламування програм хакерами.

Також вченим вдалося зберігати дані в квантовому комп'ютері понад п'ять секунд завдяки пастці з магнітів та лазерів.