3月10日消息，谷歌宣布推出量子機(jī)器學(xué)習(xí)庫TensorFlow Quantum（TFQ），這是一個(gè)開放源代碼庫，可以快速為量子機(jī)器學(xué)習(xí)模型提供原型。TFQ提供了將量子計(jì)算和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)相結(jié)合以控制和建模自然或手動(dòng)量子計(jì)算系統(tǒng)所必需的工具。該工具可以構(gòu)建量子數(shù)據(jù)集、原型混合量子模型和經(jīng)典機(jī)器學(xué)習(xí)模型，支持量子電路模擬器以及訓(xùn)練判別和生成量子模型。

近年來，隨著量子計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，量子機(jī)器學(xué)習(xí)模型的發(fā)展可能會(huì)在醫(yī)學(xué)，材料，傳感和通信等領(lǐng)域取得突破，甚至產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。但是，到目前為止，該行業(yè)缺少用于發(fā)現(xiàn)量子機(jī)器學(xué)習(xí)模型的研究工具。該模型可以處理量子數(shù)據(jù)并在可用的量子計(jì)算機(jī)上執(zhí)行。

實(shí)際上，早在2017年10月，谷歌就宣布了OpenFermion的源代碼，OpenFermion是一種開放源代碼的量子計(jì)算軟件，允許用戶使用其改編的算法和方程式在量子計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。2019年10月，谷歌首席執(zhí)行官桑達(dá)爾·皮查伊（Sundar Pichai）宣布該公司已實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán)，通過新設(shè)計(jì)的解決方案首次實(shí)現(xiàn)了量子優(yōu)勢。TensorFlow Quantum的推出是繼Microsoft的Azure Quantum推出以及霍尼韋爾（Honeywell）等公司取得的里程碑式成功之后的又一步。

根據(jù)論文所述，可以通過標(biāo)準(zhǔn)的Keras庫以及提供與現(xiàn)有TensorFlow API兼容的量子電路模擬器和量子計(jì)算基元來創(chuàng)建量子模型。在3月6日提交給在線數(shù)據(jù)庫平臺arXiv的一篇論文中描述了基于Python語言的框架。

論文指出：“我們希望該框架能夠?yàn)榱孔佑?jì)算和機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的研究人員提供必要的工具，以探索自然和人工量子系統(tǒng)的模型，并最終發(fā)現(xiàn)可能產(chǎn)生量子優(yōu)勢的新量子算法。將來，我們希望擴(kuò)展可支持的定制仿真硬件的范圍，包括GPU和TPU的集成?！?

其中，論文詳細(xì)介紹了TensorFlow Quantum軟件堆棧，該軟件堆棧由開源量子電路庫Cirq和機(jī)器學(xué)習(xí)平臺TensorFlow兩部分組成。該論文有超過20名作者，有來自Google X實(shí)驗(yàn)室、滑鐵盧大學(xué)量子計(jì)算研究所、NASA 量子AI實(shí)驗(yàn)室、大眾汽車，以及Google Research等部門。