• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

适用于实际量子硬件的编程语言和编译器设计。

Programming languages and compiler design for realistic quantum hardware.

机构信息

Department of Computer Science, University of Chicago, Chicago, USA.

Department of Computer Science, Princeton University, Princeton, USA.

出版信息

Nature. 2017 Sep 13;549(7671):180-187. doi: 10.1038/nature23459.

DOI:10.1038/nature23459
PMID:28905906
Abstract

Quantum computing sits at an important inflection point. For years, high-level algorithms for quantum computers have shown considerable promise, and recent advances in quantum device fabrication offer hope of utility. A gap still exists, however, between the hardware size and reliability requirements of quantum computing algorithms and the physical machines foreseen within the next ten years. To bridge this gap, quantum computers require appropriate software to translate and optimize applications (toolflows) and abstraction layers. Given the stringent resource constraints in quantum computing, information passed between layers of software and implementations will differ markedly from in classical computing. Quantum toolflows must expose more physical details between layers, so the challenge is to find abstractions that expose key details while hiding enough complexity.

摘要

量子计算正处于一个重要的转折点。多年来,量子计算机的高级算法显示出了相当大的前景,而最近在量子器件制造方面的进展也为其实用性带来了希望。然而,量子计算算法的硬件规模和可靠性要求与未来十年内预期的物理机器之间仍然存在差距。为了弥合这一差距,量子计算机需要适当的软件来转换和优化应用程序(工具流)和抽象层。考虑到量子计算中资源的严格限制,软件和实现之间的信息传递将与经典计算显著不同。量子工具流必须在层之间暴露更多的物理细节,因此挑战在于找到能够暴露关键细节而又隐藏足够复杂性的抽象。

相似文献

1
Programming languages and compiler design for realistic quantum hardware.适用于实际量子硬件的编程语言和编译器设计。
Nature. 2017 Sep 13;549(7671):180-187. doi: 10.1038/nature23459.
2
Open source software in quantum computing.量子计算中的开源软件。
PLoS One. 2018 Dec 20;13(12):e0208561. doi: 10.1371/journal.pone.0208561. eCollection 2018.
3
Quantum Chemistry in the Age of Quantum Computing.量子计算时代的量子化学。
Chem Rev. 2019 Oct 9;119(19):10856-10915. doi: 10.1021/acs.chemrev.8b00803. Epub 2019 Aug 30.
4
Experimental comparison of two quantum computing architectures.两种量子计算架构的实验比较。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Mar 28;114(13):3305-3310. doi: 10.1073/pnas.1618020114. Epub 2017 Mar 21.
5
Boolean satisfiability in quantum compilation.量子编译中的布尔可满足性。
Philos Trans A Math Phys Eng Sci. 2020 Feb 7;378(2164):20190161. doi: 10.1098/rsta.2019.0161. Epub 2019 Dec 23.
6
Methods and Patterns for User-Friendly Quantum Programming.用户友好型量子编程的方法和模式。
Adv Exp Med Biol. 2017;989:201-210. doi: 10.1007/978-3-319-57348-9_17.
7
Programming languages for circuit design.用于电路设计的编程语言。
Methods Mol Biol. 2015;1244:81-104. doi: 10.1007/978-1-4939-1878-2_5.
8
Rubus: A compiler for seamless and extensible parallelism.蔷薇:一种用于实现无缝和可扩展并行性的编译器。
PLoS One. 2017 Dec 6;12(12):e0188721. doi: 10.1371/journal.pone.0188721. eCollection 2017.
9
Hardware-efficient variational quantum eigensolver for small molecules and quantum magnets.用于小分子和量子磁体的硬件高效变分量子本征求解器。
Nature. 2017 Sep 13;549(7671):242-246. doi: 10.1038/nature23879.
10
High performance computing for deformable image registration: towards a new paradigm in adaptive radiotherapy.用于可变形图像配准的高性能计算:迈向自适应放射治疗的新范式。
Med Phys. 2008 Aug;35(8):3546-53. doi: 10.1118/1.2948318.

引用本文的文献

1
Quantum Embedding of Non-Local Quantum Many-Body Interactions in an Prototypal Anti-Tumor Vaccine Metalloprotein on Near-Term Quantum Computing Hardware.非局域量子多体相互作用在一种原型抗肿瘤疫苗金属蛋白中的量子嵌入:基于近期量子计算硬件的研究
Int J Mol Sci. 2025 Feb 12;26(4):1550. doi: 10.3390/ijms26041550.
2
Quantum many-body simulations on digital quantum computers: State-of-the-art and future challenges.数字量子计算机上的量子多体模拟:现状与未来挑战。
Nat Commun. 2024 Mar 8;15(1):2123. doi: 10.1038/s41467-024-46402-9.
3
Assisted quantum simulation of open quantum systems.

本文引用的文献

1
Hardware-efficient variational quantum eigensolver for small molecules and quantum magnets.用于小分子和量子磁体的硬件高效变分量子本征求解器。
Nature. 2017 Sep 13;549(7671):242-246. doi: 10.1038/nature23879.
2
A reconfigurable cryogenic platform for the classical control of quantum processors.一种用于量子处理器经典控制的可重构低温平台。
Rev Sci Instrum. 2017 Apr;88(4):045103. doi: 10.1063/1.4979611.
3
IBM's quantum cloud computer goes commercial.国际商业机器公司的量子云计算机开始商业化。
开放量子系统的辅助量子模拟。
iScience. 2023 Mar 3;26(4):106306. doi: 10.1016/j.isci.2023.106306. eCollection 2023 Apr 21.
4
Efficient realization of quantum primitives for Shor's algorithm using PennyLane library.利用 PennyLane 库高效实现 Shor 算法的量子基元。
PLoS One. 2022 Jul 14;17(7):e0271462. doi: 10.1371/journal.pone.0271462. eCollection 2022.
Nature. 2017 Mar 6;543(7644):159. doi: 10.1038/nature.2017.21585.
4
Blueprint for a microwave trapped ion quantum computer.微波囚禁离子量子计算机蓝图。
Sci Adv. 2017 Feb 1;3(2):e1601540. doi: 10.1126/sciadv.1601540. eCollection 2017 Feb.
5
Prediction and real-time compensation of qubit decoherence via machine learning.通过机器学习对量子比特退相干进行预测和实时补偿。
Nat Commun. 2017 Jan 16;8:14106. doi: 10.1038/ncomms14106.
6
Demonstration of a small programmable quantum computer with atomic qubits.展示具有原子量子比特的小型可编程量子计算机。
Nature. 2016 Aug 4;536(7614):63-6. doi: 10.1038/nature18648.
7
Improved Classical Simulation of Quantum Circuits Dominated by Clifford Gates.由克利福德门主导的量子电路的改进经典模拟。
Phys Rev Lett. 2016 Jun 24;116(25):250501. doi: 10.1103/PhysRevLett.116.250501. Epub 2016 Jun 20.
8
Exploiting Locality in Quantum Computation for Quantum Chemistry.利用量子计算中的局部性进行量子化学研究。
J Phys Chem Lett. 2014 Dec 18;5(24):4368-80. doi: 10.1021/jz501649m. Epub 2014 Dec 8.
9
High-contrast qubit interactions using multimode cavity QED.使用多模腔 QED 实现高对比度量子位相互作用。
Phys Rev Lett. 2015 Feb 27;114(8):080501. doi: 10.1103/PhysRevLett.114.080501.
10
State preservation by repetitive error detection in a superconducting quantum circuit.通过超导量子电路中的重复错误检测实现状态保持。
Nature. 2015 Mar 5;519(7541):66-9. doi: 10.1038/nature14270.