Dans un effort mondial, les chercheurs travaillent sur les ordinateurs quantiques. En attendant, ils doivent apprendre à écrire du code pour ces appareils, qui sont fondamentalement différents des ordinateurs conventionnels. Une collaboration de scientifiques dirigée par Google, et comprenant des physiciens de l'Université de Leiden et de la TU Delft, ont développé un outil de pratique pour les chimistes appelé OpenFermion.

Les entreprises et les universités du monde entier travaillent d'arrache-pied au développement d'un ordinateur quantique. Au lieu d'une collection de bits conventionnels, qui peut prendre deux valeurs, un ordinateur quantique est un ensemble de qubits liés, qui s'enchevêtrent pour traiter un ensemble d'informations beaucoup plus vaste. Pour chaque qubit supplémentaire ajouté à l'ordinateur quantique, sa puissance par rapport à un ordinateur ordinaire double. Cette augmentation exponentielle rend même un ordinateur quantique relativement petit capable de résoudre des problèmes impossibles pour les ordinateurs conventionnels. Cela ne vaut que pour des problèmes spécifiques, comme le décryptage, modélisation de molécules pour la médecine, ou concevoir de nouveaux catalyseurs pour une combustion de carburant plus propre.

Logiciel

Pour utiliser réellement les ordinateurs quantiques, nous avons également besoin de logiciels. Et tandis que la plupart des scientifiques savent comment écrire du code pour des ordinateurs ordinaires, ils sont complètement nouveaux sur la scène du codage quantique. Pour permettre à la communauté de s'approprier cette nouvelle discipline, des outils tels que Project Q, quantique, qHiPSTER, QISKIT, Q#, et Liquid ont déjà été développés pour que les scientifiques s'entraînent à coder sur des ordinateurs quantiques simulés et de petits appareils réels.

OpenFermion

Une collaboration de scientifiques dirigée par Google, et y compris Ph.D. les étudiants Tom O'Brien et Mark Steudtner des groupes du Prof. Carlo Beenakker et Stephanie Wehner, ont maintenant lancé un outil logiciel spécifiquement pour la recherche en chimie :OpenFermion. D'un côté, il aide les chimistes à écrire du code quantique pour simuler une chimie compliquée, par exemple un nouveau médicament ou des molécules catalytiques. D'autre part, il permet aux experts en codage de travailler sur un problème chimique même s'ils n'ont aucune expérience dans ce domaine.

Dans un document d'accompagnement, la collaboration fournit des exemples de code quantique et développe leur philosophie open source.