量子计算机使用量子比特将信息编码为0或1，减少误差并提高数据质量

正文 | 无糖白开水

出品 | OSC开源社区（ID：oschina2013）

麻省理工学院计算机科学与人工智能 (CSAIL) 的科学家开发了一种新的量子计算编程语言 Twist，专门用于解决数据纠缠问题，可以帮助开发人员减少错误并提高数据质量。

与使用比特的传统计算机不同，量子计算机使用量子比特将信息编码为 0 或 1，或两者兼而有之。传统的编程语言不适合量子计算机，量子计算机需要适合开发者的编程语言才能发挥其能力。对量子计算机进行编程需要了解一种叫做“纠缠”的东西，这是一种用于各种量子比特的计算乘数，可以转化为强大的能量。

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纠缠了哪些数据。该语言使用一个称为“纯度”的概念，该概念强制不存在纠缠并产生更直观的程序以下程序语言是低级语言的是，理想情况下错误更少。例如，程序员可以使用 Twist 来表明程序生成的临时数据作为垃圾不会与程序的答案纠缠在一起，因此可以安全地丢弃。

“我们的语言 Twist 允许开发人员指定何时不得将一个量子位与另一个量子位纠缠在一起，”编写更安全的量子程序的博士 Charles Yuan 说。因为理解量子程序需要理解纠缠，我们希望 Twist 能够为语言铺平道路，让程序​​员更容易应对量子计算带来的独特挑战。”

根据演示文稿，Twist 的表现力足以编写众所周知的量子算法并识别其实现中的错误。为了评估 Twist 的设计，麻省理工学院的科学家修改了程序，引入了一些对人类程序员来说相对微妙的错误，并表明 Twist 可以自动识别和拒绝这些错误。据麻省理工学院的研究人员称，通过结合 Twist，在量子计算机上运行的程序的运行时间仅增加了 4%。

MIT 指出，下一个重要的事情是使用 Twist 创建更高级的量子编程语言。“今天的大多数量子编程语言仍然类似于汇编语言，将低级操作串在一起，而不关注数据类型和函数之类的东西以下程序语言是低级语言的是，这在经典软件工程中很典型。”

芝加哥大学计算机科学教授 Seymour Goodman 和 Super.tech 首席科学家 Fred Chong 表示，量子计算机容易出错且难以编程。Twist 通过引入和推理程序代码的纯度向简化量子编程迈出了一大步，这保证了纯代码中的量子位不会被不在该代码中的位改变。