中美量子技術誰最先進，以色列量子設計平臺Classiq ：加速量子計算機算法研發

Classiq正在解決量子計算面臨的一些挑戰難點，以幫助企業團隊探索如何加速量子比特數大規模擴展。（圖片來源：網絡）

創建設計幾乎不可能的量子電路

中美量子技術誰最先進，即使隨著硬件的發展，未來能創造出具有數百、數千甚至數百萬個量子比特的量子計算機，但這些計算機的復雜電路設計，可能會使實現量子優勢依舊是一個遙遠的夢想，而總部設在特拉維夫的Classiq公司正在努力改變這種現狀。
?Classiq采用"量子算法設計"的方案，從高級功能模型中自動組合和優化量子電路。Classiq聯合創始人兼CEO Nir Minerbi解釋說，公司創始人希望解決限制量子技術進步的問題，于是引入這種解決方案。?"在我們討論制約量子技術發展的瓶頸時，發現量子軟件是一個巨大的挑戰。"Minerbi說，"我們相信科技巨頭會推出更強大的硬件，但目前量子軟件還處于起步階段，開發量子軟件幾乎是一項不可能的任務。"?Minerbi說：“對量子算法進行編程目前還停留在組合排列各種量子門這一層級，幾乎沒有任何抽象。另一方面市場上有很多企業需要研發屬于他們的量子軟件，以改變游戲規則。所以Classiq為他們構建了量子軟件堆棧的下層基礎，即用一個專門的設計軟件對量子門操作進行自動化輔助設計和合成，這樣客戶就可以在不了解細節的情況下設計量子算法，門級細節由我們的軟件自動化完成。”?Minerbi估計，世界上只有幾千人可以設計出10個量子比特規模的量子門操作算法，其中僅數百位專家可以設計50個量子比特的量子門操作算法。?"而且能開發出超過50個量子比特電路的人越來越不可能出現了。"Minerbi說，"那如何設計出100個、500個或10000個量子比特的量子門操作呢？這對現有的工具來說是一個非常復雜的挑戰。因此，這成為Classiq的愿景：解決這個問題，并使軟件能夠與硬件一起擴展。

Classiq聯合創始人兼CEO Nir Minerbi（圖片來源：網絡）

根據Minerbi的說法，解決設計復雜性的問題不僅會縮短量子計算機的研發進度，還能讓它更加實用。依托Classiq的平臺，企業可以將量子領域的杰出科學家與行業應用專家、企業員工結合起來。這樣“集成”的團隊可以為世界上各類緊急問題設計解決方案。?Minerbi說："我們希望讓量子專家能進行高水平的設計，但同時也能讓非量子領域的專家能夠參與到量子算法的設計中。這也是我們的一些客戶正在做的事情。"

量子信息與量子計算，

這不是一個新問題

Minerbi說，在經典的電子電路設計中有一種與之類似的方法。?"如果你想設計一個帶有存儲功能的簡單電子芯片，一個帶有幾十個經典門的簡單印刷電路（如與門和非門），雖然設計上有些復雜，但你仍可以手動完成。"Minerbi說，"然而，你不能以同樣的方法去設計具有數百萬或數十億個晶體管的電路。幸運的是，你不需要這樣做，因為在經典的晶體管電路設計過程中，有像VHDL和Verilog這樣的高級建模語言，可以定義你想在電路中實現什么功能。"?然后，利用一些軟件平臺（如Cadence或Synopsis）可以讀取這些高級模型并合成滿足你需求和約束條件的電路。這些平臺允許用戶定義他們想要實現的功能，而不需要定義所有細節。?在Classiq的量子設計軟件中，各種量子門電路的組合由該公司的軟件自動完成。該軟件就像 "量子的VHDL"，注入高級功能模型，并將其轉換為門級量子設計。據該公司稱，這可以助力更多人利用自身的創造力和知識，共同發揮量子計算機的力量，從而為各種行業和案例實現量子解決方案。?為了適應當今NISQ時代的計算機創建解決方案，Classiq還可以輕松創建將量子計算與經典處理相結合的混合解決方案。

滿足設計者的要求和約束條件

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高級功能模型和設計人員可將需求和約束條件輸入Classiq平臺，然后它使用一個“約束滿足引擎”在約束條件下滿足需求。

Minerbi解釋說："約束滿足引擎知道兩件事。第一，你想實現什么功能；第二，你需要考慮哪些硬件約束：量子比特的數量、電路的深度等。因此，你可以獲得兩樣東西：從高級模型中合成的一個量子電路，以及出色的優化結果，因為該模型知道硬件約束條件和要求。"

量子計算機的最新進展。

許多用戶都在量子公司工作，他們都要面對一個陡峭的學習曲線，需要學習更多的量子物理和編程語言知識。但當他們選擇Classiq時，這就不是問題。

Classiq的平臺旨在匹配客戶的量子堆棧。該平臺囊括了熱門的量子編程語言（如Cirq、Qiskit、Braket和Q#），它可與所有量子編程語言和任何通用門的量子計算機無縫協作。

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所以，Classiq還獲得了客戶和投資者的持續關注。自2019年底成立以來，該公司融資總額約1800萬的資金，包括Team8和Wing Venture Capital、Entrée Capital、OurCrowd和IN Venture（住友公司的企業風險部門）。公司與國際領先的量子硬件供應商建立了深厚的合作關系，也與學術界建立了聯系，一些對量子計算應用算法感興趣的企業和團隊正在和Classiq合作。

文：馬特·斯韋恩

新？編譯：慕一

編輯：王珩

注：本文編譯自“TQD”，文章中的信息或所表述的觀點意見，均不代表量子前哨同意或支持。