過(guò)去幾年，量子計(jì)算不僅在量子硬件方面有所發(fā)展，在量子算法的開(kāi)發(fā)方面也迎來(lái)了改進(jìn)。隨著 Noisy Intermediate Scale Quantum 計(jì)算機(jī)（NISQ）的推出，開(kāi)發(fā)用于理解這些機(jī)器性能的算法越來(lái)越重要。然而，在 NISQ 處理器上設(shè)計(jì)量子算法時(shí)的一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題是如何充分利用這些有限的量子器件。

此外，一些量子處理器具有復(fù)雜的幾何約束和其他細(xì)微差別，忽略這些因素將導(dǎo)致錯(cuò)誤的量子計(jì)算，或影響優(yōu)化和修改的計(jì)算結(jié)果。

NISQ 即嘈雜中型量子，NISQ 計(jì)算機(jī)指那些擁有 50-100 量子比特、以及高保真量子門(mén)的設(shè)備。為解決上述問(wèn)題，并幫助開(kāi)發(fā)者了解 NISQ 量子計(jì)算機(jī)是否能夠解決具有實(shí)際重要意義的計(jì)算問(wèn)題，Google 近日開(kāi)源了 Cirq 。這是一個(gè)專(zhuān)為 NISQ 算法打造的框架，允許開(kāi)發(fā)者為特定的量子處理器編寫(xiě)量子算法。

Cirq 為用戶(hù)提供了對(duì)量子電路 (Quantum Circuits)的精確控制，為編寫(xiě)和編譯量子電路，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)優(yōu)化，讓開(kāi)發(fā)者能更加充分地利用 NISQ 架構(gòu)。Cirq 支持在模擬器上運(yùn)行這些算法，旨在通過(guò)云輕松與未來(lái)的量子硬件或更大的模擬器集成。

同時(shí)開(kāi)源的還有 OpenFermion-Cirq，這是基于 Cirq 和最新算法的一個(gè)應(yīng)用示例。OpenFermion 是一個(gè)專(zhuān)注解決化學(xué)問(wèn)題的量子算法開(kāi)發(fā)平臺(tái)，OpenFermion-Cirq 則是一個(gè)把量子模擬算法編譯成 Cirq 的開(kāi)源庫(kù)。該新庫(kù)利用最新研究進(jìn)度為量子化學(xué)問(wèn)題構(gòu)建低深度量子算法，允許用戶(hù)定制為在特定硬件上運(yùn)行。