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Silq il primo linguaggio di programmazione di alto livello per computer quantistici

SCOPRI SILQ – IL NUOVO LINGUAGGIO DI PROGRAMMAZIONE DI ALTO LIVELLO PER I COMPUTER QUANTISTICI

Di recente, gli sviluppatori dell’ETH di Zurigo, in Svizzera, hanno introdotto il primo linguaggio di programmazione di alto livello per computer quantistici , noto come Silq . Il linguaggio affronta varie sfide dei linguaggi quantistici , come il codice non intuitivo e disordinato, supportando il calcolo automatico e sicuro.

Per ottenere un vantaggio rispetto agli algoritmi tradizionali, i ricercatori hanno lavorato su computer e algoritmi quantistici per alcuni decenni.

Dietro la lingua
Silq è un linguaggio di programmazione di alto livello per l’informatica quantistica progettato per estrarre dai dettagli di implementazione di basso livello degli algoritmi quantistici.

La novità tecnica di questo linguaggio è un sistema di tipo quantistico che cattura importanti aspetti dei calcoli quantistici e consente il calcolo sicuro e automatico, che è una sfida fondamentale nei linguaggi quantistici esistenti.

Secondo gli sviluppatori, Silq è il primo linguaggio quantico con un forte sistema di tipo statico a fornire una semantica intuitiva, ovvero se un tipo di programma verifica, la sua semantica segue una ricetta intuitiva che semplicemente abbassa valori temporanei. Questo linguaggio consente di esprimere algoritmi quantistici in modo più sicuro e conciso rispetto ai linguaggi di programmazione quantistica esistenti.


Perché usare Silq
I calcoli quantistici producono spesso valori temporanei e la rimozione di tali valori dalla considerazione induce una misurazione implicita a far collassare lo stato dell’informatica quantistica. Per rimuovere i valori temporanei dalla considerazione senza indurre una misurazione implicita, gli algoritmi nelle lingue esistenti devono decomprimere esplicitamente tutti i valori temporanei.

Ciò si traduce in un divario significativo dai linguaggi quantistici a quelli classici ed è un grande ostacolo che impedisce l’adozione di linguaggi quantistici , poiché gli effetti collaterali impliciti derivanti da errori di non computazione come la caduta silenziosa di valori temporanei sono altamente non intuitivi.

È qui che entra in gioco il linguaggio Silq. Questa lingua colma questo divario automaticamente ripristinando i valori temporanei. Il sistema di tipi di Silq sfrutta un modello fondamentale negli algoritmi quantistici , affermando che la non computazione può essere eseguita in sicurezza se: –

La valutazione originale del valore non calcolato può essere descritta in modo classico e
Le variabili utilizzate per valutarlo vengono conservate e possono quindi essere sfruttate per la non computazione.
Vantaggi di Silq
Il principale vantaggio di Silq rispetto ai linguaggi quantistici esistenti è la sua non-computazione sicura e automatica, resa possibile dalle sue nuove annotazioni const e qfree.
Gli algoritmi Silq sono più brevi e più semplici in natura.
Il linguaggio consente una semantica intuitiva ma fisica e previene staticamente errori che non vengono rilevati nei linguaggi quantistici esistenti.
Modifica lo stato quantico del programma secondo una semantica intuitiva che segue le leggi della fisica quantistica.
Silq evita il sovraccarico notazionale associato alle lingue che ottengono una minore sicurezza statica nei programmi.
Installazione
Il modo raccomandato per installare Silq è usando il suo plugin Visual Studio Code (plugin vscode). Questo approccio funziona per Linux, Mac e Windows.

Per installare il plug-in vscode di Silq

Apri vscode
Estensioni scheda aperte (Ctrl + Maiusc + X)
Installa vscode-silq
Clicca qui per sapere.

Riassumendo
Secondo gli sviluppatori, a differenza dei linguaggi quantistici esistenti come Q #, Quipper, ProjectQ, QWire, tra gli altri, questo linguaggio supporta una visione descrittiva degli algoritmi quantistici che esprime l’intento di alto livello del programmatore. Le funzionalità della lingua chiave di questa lingua possono anche essere incorporate in lingue esistenti come QWire o Q #.

La valutazione sperimentale di Silq ha dimostrato che i programmi di questo linguaggio non sono solo più facili da leggere e scrivere, ma anche significativamente più brevi di programmi equivalenti in altri linguaggi quantistici come Q #, Quipper, ecc., Mentre utilizzano solo la metà del numero di primitivi quantistici. In media, i programmi Silq richiedono il 46% di codice in meno rispetto a Q #. Nel lavoro futuro, gli sviluppatori si aspettano che Silq faccia avanzare vari strumenti centrali nella programmazione dei computer quantistici.

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