微软正打造量子运算程式语言年底释出免费预览版

Microsoft

微软于周一（9/25）举行的Microsoft Ignite全球开发者大会上揭露了该公司对量子运算的规画蓝图，并宣布将于年底释出量子运算程式语言预览版，目前微软尚未替该程式语言命名，它将被整合到Visual Studio中，可支援量子模拟器与未来的量子电脑。

有别于传统电脑是以简单的0与1位元（bit）来储存资讯，量子电脑则是以量子位元（qubit）来储存资讯，比起传统位元，量子位元能够储存更多及更複杂的资讯，因此运算能力也更为强大。

微软指出，量子运算可以改变所有事，在传统电脑上需要数百亿年的运算时间才能解决的问题，在量子电脑上可能只需要数小时，相关结果可能改变全世界，例如研究人员能够模拟与开发新的催化剂与材料，协助改善医药、发明新的工业程序、加速AI的发展，甚至是回答宇宙来源等艰涩的问题。

然而，迄今量子位元最大的挑战来自于它非常不容易扩充，只要一点点差错就会全盘皆没，若要以现在的量子位元打造电脑，将如同以积木建置高塔般地困难，堆叠得愈高，便愈不稳定。

为此，微软开发了更稳定的拓扑量子位元（topological qubit），有别于其他量子位元是以挥发状态储存资讯，像是随时会解体的沙画，拓扑量子位元则以相对稳定的格式来储存资讯，如同在一条绳子上打结，不论绳索如何摆动，绳结依旧稳固，得以更可靠地扩大量子运算的能力。

微软着眼于打造全功能的拓扑量子运算系统，包含硬体与软体，期待这些系统能够解决各种实际问题，包含量子化学、医药或气候变迁等，而不只是实验室的产物，此外，微软内部亦有另一专案专注于研究后量子时代的加密与安全问题。

在微软所规画的量子运算蓝图中，率先出炉的是量子程式语言，可用来协助开发人员打造可替量子模拟器除错的应用程式，也可适用于未来的拓扑量子电脑。

主导量子软体开发的微软资深研究员Krysta Svore表示，新的程式语言将整合至Visual Studio中，且包含除错或自动完成等许多开发人员熟悉的工具，亦具备函式库与教学功能。由于该程式语言非常地抽象，因此无需量子专长就能呼叫量子子程序，或撰写程序指令，打造完整的量子程式。

Svore指出，打造支援模拟环境的量子程式语言有助于激发人们对量子电脑的兴趣，让人们更了解量子在解决各式疑难杂症上的能力，加速量子电脑真正问世之后的发展。

微软量子运算介绍影片：