Pod koniec 2016 roku Microsoft ogłosił koniec badań teoretycznych i rozpoczęcie budowy topologicznego komputera kwantowego. Kilkadziesiąt lat obliczeń na polu teoretycznym dało podstawy dla inżynierii. Szczegóły tego zawiłego przedsięwzięcia opisywaliśmy w osobnym artykule. Rok później firma wypuściła Quantum Development Kit.
Symulator kwantowy jest dziś dla deweloperów celujących w tę platformę koniecznością z prostej przyczyny - topologicznych komputerów kwantowych po prostu jeszcze nie ma. Nie znaczy to jednak, że nie można pisać na nie oprogramowania. Do tego służy właśnie symulator, współpracujący z Visual Studio i obsługujący dedykowany mu język Q#. Quantum Development Kit został dziś zaktualizowany do wersji 0.3, która wprowadza kilka ciekawych nowości:
- Nowa biblioteka dla chemii kwantowej: biblioteki tej można używać do tworzenia symulacji kwantowych z dziedziny chemii.
- Poprawione doświadczenie dewelopera Q#: Quantum Development Kit jest teraz głębiej zintegrowany z Visual Studio i Visual Studio Code. Począwszy od tej aktualizacji, deweloperzy będą otrzymywać feedback w czasie rzeczywistym podczas pisania, co oznacza m.in. podkreślanie błędów i wyświetlanie ostrzeżeń.
- Nowe możliwości języka Q#: język ten został rozszerzony w sposób, który unifikuje to, jak programiści kodują typowe operacje, przez co pisanie w Q# staje się szybsze i łatwiejsze.
Microsoft nie jest odosobniony w przekonaniu, że komputeryzacja kwantowa (nawet na poziomie symulacji!) jest w stanie rozwiązać wiele światowych problemów, z którymi nie radzą sobie klasyczne komputery oparte na krzemie. Ich rozwiązanie może dokonać przełomów w takich obszarach, jak ekonomia, przemysł, nauka akademicka czy krajobraz społeczny. Komputery kwantowe stoją również przed wyzwaniami z dziedziny chemii.
Chemia obliczeniowa jest znaczącą dziedziną, której rozwój popchną do przodu komputery kwantowe w takich obszarach, jak odkrywanie leków, rozwój pigmentów i barwników czy rozwój katalizatorów w procesach przemysłowych. Procesy te mogą zniwelować zanieczyszczanie w strumieniach spalin, ekstrahować azot z atmosfery, by wytwarzać nawóz, i umożliwić nowe metody sekwestracji dwutlenku węgla. Przykładowo, komputer kwantowy może pomóc w odnalezieniu nowego, bardziej wydajnego sposobu usuwania dwutlenku węgla z naszego środowiska, by walczyć z globalnym ociepleniem.
- Microsoft Quantum Team
Wysiłki badaczy z tej dziedziny wspomoże udostępniona właśnie biblioteka. Pozwala ona użytkownikom eksplorować algorytmy kwantowe dla aplikacji działających w świecie rzeczywistym. Niektóre z nowych funkcji to wysokiej klasy implementacje metod symulacji Hamiltona w Q#, liczne przykłady, ułatwiające użytkownikom start, i integracje z NWChem, open source'owym pakietem dla chemii obliczeniowej. Biblioteka dla chemii kwantowej powstała we współpracy z Pacific Northwest National Laboratory (PNNL).
