In een wereldwijde inspanning, onderzoekers werken aan kwantumcomputers. Ondertussen, ze moeten leren hoe ze code moeten schrijven voor deze apparaten, die fundamenteel verschillen van conventionele computers. Een samenwerking van wetenschappers onder leiding van Google, en o.a. natuurkundigen van de Universiteit Leiden en de TU Delft, hebben een oefentool ontwikkeld voor chemici genaamd OpenFermion.

Bedrijven en universiteiten over de hele wereld werken hard aan de ontwikkeling van een kwantumcomputer. In plaats van een verzameling conventionele bits, die twee waarden kan aannemen, een kwantumcomputer is een verzameling gekoppelde qubits, die verstrikt raken om een ​​veel grotere set informatie te verwerken. Voor elke extra qubit die aan de kwantumcomputer wordt toegevoegd, zijn kracht in vergelijking met een gewone computer verdubbelt. Door deze exponentiële toename kan zelfs een relatief kleine kwantumcomputer problemen oplossen die voor conventionele computers onmogelijk zijn. Dit geldt alleen voor specifieke problemen, zoals decodering, modellering van moleculen voor medicijnen, of het ontwerpen van nieuwe katalysatoren voor schonere verbranding van brandstof.

Software

Om daadwerkelijk gebruik te maken van kwantumcomputers, we hebben ook software nodig. En hoewel de meeste wetenschappers weten hoe ze code moeten schrijven voor gewone computers, ze zijn volledig nieuw in de kwantumcoderingsscène. Om de gemeenschap te laten wennen aan deze nieuwe discipline, tools zoals Project Q, kwantumsim, qHiPSTER, QISKIT, Q#, en Liquid zijn al ontwikkeld voor wetenschappers om codering te oefenen op gesimuleerde kwantumcomputers en kleine echte apparaten.

OpenFermion

Een samenwerking van wetenschappers onder leiding van Google, en inclusief Ph.D. studenten Tom O'Brien en Mark Steudtner uit de groepen van Prof. Carlo Beenakker en Stephanie Wehner, hebben nu een softwaretool gelanceerd speciaal voor chemisch onderzoek:OpenFermion. Aan de ene kant, het ondersteunt chemici bij het schrijven van kwantumcode om gecompliceerde chemie te simuleren, bijvoorbeeld nieuwe medicijnen of katalysatormoleculen. Anderzijds, het stelt codeerexperts in staat om aan een chemisch probleem te werken, ook al hebben ze geen achtergrond op dat gebied.

In een begeleidend document, de samenwerking geeft voorbeelden van kwantumcode en borduurt voort op hun open source-filosofie.