Quantum App Store即将来临

量子计算仍然是专业程序员的领域，但是这种变化可能会很快发生

当前，量子计算研究人员和发烧友需要了解量子编程。这是必须的。很快，尽管如此，他们需要的只是一个量子应用商店和一行代码。这不是像智能手机中那样的应用程序商店，而是类似于当今的代码存储库，例如GitHub – GitHub-一种数字图书馆，软件开发人员可以在其中将自己编写的代码提供给任何人。并且在不久的将来，开发人员将能够放入他们的代码行，这些行将调用量子计算机来处理常规计算机无法执行的特定任务。

我预言量子计算机将经历与传统计算机几十年相同的发展阶段，但是在这十年之内要快得多。

十年前，只有几十个研究小组可以进行量子编码。当IBM 在2016年启动其在线平台Quantum Experience，使每个人都可以通过云免费访问量子处理器时，这个数字在一周之内就增长到数千。四年后，使用量子算法进行实验的程序员数量达到了数十万人，这种程序员称之为量子电路，即定义用于操纵数据和使量子计算机工作的命令的指令序列。很快，IT主流中的数百万软件开发人员将开始着手这项工作，并设计出供所有人使用的无数量子电路。

这种演变将与传统计算机几十年来的发展阶段并驾齐驱，但是在这十年之内却要快得多。还记得艾伦·图灵吗？他于1936 年开发了软件理论，从而开始了计算机科学和软件工程。四十年后，仍然只有那些知道如何编写软件的人才能使用大型计算机。1970年代，当IBM和Apple之类的公司开始制造和销售第一台个人计算机时，通常由软件爱好者来编写可以在其上运行的应用程序。

但是很快，软件业务就占据了主导地位，并且随着个人计算机变得越来越主流，用户可以在不具备深入计算机知识的情况下组装自己的软件堆栈。我们在2000年代的移动设备上看到了同样的情况-很快，没有编程经验的人们开始创建应用程序和设计网站。如今，他们要做的就是将简单的代码行输入到模板化程序中，而在后台，轮子会自动旋转。

量子计算机具有相同的前景。首先是发烧友程序员；然后，开发人员；最终，具有开放源代码和受版权保护的电路的量子电路存储库，或者甚至是库，是当今软件生态系统的自然扩展。

这是过去几年公司和大学实验室重点关注的不可避免的下一步：构建量子位。量子信息的这些基本单位类似于经典计算机使用的更为熟悉的位，即可以为1或0（真或假）的简单二进制数字。另一方面，量子位可以处于0和1状态的叠加状态。在我们的日常生活中，当涉及到物体时，我们看不到任何叠加，只有波浪。但是在很小的范围内，粒子可以一次处于多种状态。具有两个自旋方向的原子核可以做到这一点，具有两个极化方向的光子可以做到这一点，对于IBM量子计算机来说，是由超导电流制成的量子位。

如今，量子比特的高性能不足以使量子计算机在有用的任务中胜过传统计算机。但是量子计算机正在迅速变得更好。我们在制作qubit方面已经变得非常擅长，后续步骤的理论也很扎实。我们正在执行一个路线图，以使噪声非常低的量子比特，这意味着尽可能不受外部干扰的影响。任何噪声都会破坏量子域，使易碎的叠加层折叠成qubit的最终状态（始终为0或1）。一旦我们拥有足够的这种低噪声qubit（几百个），我们将应用特殊的纠错码来修复或减轻剩余的问题，并能够运行更复杂的量子电路。

当已经有几十个量子比特将我们限制在中等大小的电路中时，全世界的量子爱好者就开始使用IBM Quantum Experience来创建可在我们的量子计算机上运行的代码。为了创建电路，他们使用Qiskit（我们在2017年推出的开源软件开发工具包）进行编码。Qiskitters已经设计了数十亿个量子电路。5月初，在IBM的Digital Think会议上，来自45个国家的近2,000人参加了我们的Quantum挑战赛-通过IBM Cloud使用18个IBM Quantum系统，每天在真正的量子硬件上运行超过10亿条电路。

今天，这些量子爱好者必须了解量子编程，门电路。否则，他们将无法为量子计算机编写代码，也无法创建或使用量子电路。但这只是暂时的，因为我们仍处于量子计算机时代的曙光中。开发人员开始为自己的特定目的（从机器学习，优化到科学计算）设计越来越多的电路只是时间问题。这将导致量子电路库供所有人受益。您只需要用您使用的任何编程语言编写一行代码，系统就会将其与库中的电路和正确的量子计算机相匹配-一种具有最适当芯片配置的方式，将超导线放在一起以连接量子位。

无摩擦量子计算。只需一行代码，便可以通过云在您的经典机器上获得结果，而在后台，对于用户来说是不可见的，量子奥秘将以叠加，纠缠和干涉的形式展现出来。