人工智能在过去十年中取得了巨大的进步。它能够解决传统方法无法妥善处理的各类问题，如面部识别、机器翻译、自动驾驶汽车等。但是，有很多重要问题无法通过传统或人工智能方法在合理的时间范围内解决，或者根本无法解决。当量子计算从研究中走出来并变得更广泛可用时，其中一些问题可以通过量子计算来解决。

量子计算提出了一种完全不同的方法。不是计算中间值和最终期望值，而是配置量子计算机来表示问题状态。然后利用叠加和纠缠等量子力学效应，量子电路抑制错误路径并很快确定正确答案。如果这对你来说听起来像是黑魔法，那么你并不孤单。看看量子计算机的照片，你就知道那看起来像是科幻小说里的东西。

量子计算已经应用于几个具有挑战性的问题领域。剑桥量子计算(CQC)一直致力于化学和制药建模，其解决方案空间巨大，难以管理，用传统方法完全分析这些问题需要的不仅仅是宇宙年龄长的时间，而用量子分析它们则变得容易处理。机器学习、金融和网络安全是其他一些有前景的领域。

量子计算仍然是一个新领域，有许多潜在的实现技术。现在至少有20种截然不同的量子架构正在探索中，如使用超导、俘获离子和光子等技术。这些模型都表现出可以适应量子计算机实现的量子效应。显然，这些不同的技术需要非常不同的接口来配置和“编程”它们。这带来了重大挑战，特别是如果你想将量子程序转移到不同的平台上。

正在与霍尼韦尔量子解决方案(HQS)进行业务合并的CQC开发了一种名为TKET的“量子编译器”。TKET能接受高级规范语言，将其编译成可以优化的中间形式，然后将结果映射到所需的目标架构。

与其他现有量子编译器相比，TKET有几个优点：首先，TKET在逻辑层和物理量子节点实现层上执行广泛的量子模型优化；其次，由于优化和其他因素，性能比其他领先的量子编译器好1到3个数量级；再次，TKET支持9种不同的量子框架，而其竞争对手只支持3-5种。

CQC量子软件的负责人Ross Duncan博士表示，他们希望这能让整个社区收益。他说：“开发人员可以将TKET用于他们正在处理的任何问题。他们则可以专注于所开发的应用程序本身，而不是担心他们特定硬件的特性。”

今年早些时候，剑桥量子将TKET开放为“开放访问”，向任何人授权使用许可，同时仍保留对该软件的完全所有权和许可。近日，CQC完成了为期一年的程序包完全开源。Duncan希望这将有助于实现量子社区的民主化。

自去年冬天开放获取版本以来，该软件包的下载量已经超过10万次。CQC希望延续这一势头，连同TKET的广泛功能集合开源可用性，将帮助TKET成为量子计算社区的通用语言。

量子计算是一个令人兴奋的新领域，该技术有可能改变各行各业的面貌。我们离产品化阶段还有很远的路要走，但主要参与者在研究和实施方面已取得长足的进展。剑桥量子打算成为该领域的领导者。（编译:Qtech）