编程语言应用

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TUhjnbcbe - 2023/9/15 20:12:00


  日前,麻省理工学院计算机科学与人工智能(CSAIL)的科学家开发了一种用于量子计算的新编程语言——Twist,专门用于解决数据纠缠问题,可以帮助开发人员减少误差并提高数据质量。


  具体来说,Twist能以程序员可以理解的语言,描述和验证哪些数据在量子程序中被纠缠——这种语言使用了一个叫做“purity”的概念,它强制不存在纠缠并产生更直观的程序,理想情况下会减少错误。例如,程序员可以使用Twist表示程序作为垃圾生成的临时数据不会与程序的答案“纠缠”在一起,从而可以安全地丢弃。


  毕竟,与使用比特的传统计算机不同,量子计算机使用量子比特将信息编码为0或1,或同时编码为0和1。传统的编程语言并不适用于量子计算机,因此量子计算机需要一种合适的编程语言,以便开发者利用其能力。而对量子计算机进行编程需要了解一种叫做“纠缠”的东西,这是一种用于各种量子比特的计算乘数,它可以转化为强大的能量。


  根据介绍,Twist具有足够的表现力,可以为著名的量子算法写出程序,并识别其实现中的错误。为了评估Twist的设计,MIT的科学家们修改程序,引入了一些对人类程序员来说相对微妙的错误,并表明Twist可以自动识别这些错误并拒绝这些程序。MIT研究人员称,通过合并Twist,在量子计算机上运行的程序的运行时间仅增加了4%。


  MIT方面指出,接下来重要的是使用Twist来创建更高级别的量子编程语言。“今天的大多数量子编程语言仍然类似于汇编语言,把低级的操作串在一起,没有注意到像数据类型和函数这样的东西,以及经典软件工程中的典型。”


  芝加哥大学计算机科学的SeymourGoodman教授和Super.tech的首席科学家FredChong称,量子计算机容易出错且难以编程。通过引入和推理程序代码的purity,Twist朝着简化量子编程迈出了一大步,它保证了纯代码中的量子比特不会被不在该代码中的比特所改变。


  麻省理工学院电气工程和计算机科学博士生、Twist相关的一篇论文的主要作者CharlesYuan称,“我们的语言Twist允许开发人员通过明确说明一个量子比特何时不得与另一个量子比特纠缠,来编写更安全的量子程序。因为理解量子程序需要理解纠缠,我们希望Twist为语言铺平道路,让程序员更容易应对来自量子计算的独特挑战。”


  为什么一定要研发我们自己的编程语言?这是很多人都想问的问题。


  其实发明一门语言并不难,毕竟已经有那么多的参考案例了。比如一个熟悉编译原理的工程师,就很容易开发出一门属于自己的编程语言,但是实用性强不强这个就得待市场验证了。


  也就是说,一个编程语言能够发展的关键在于生态的建设是否跟得上时代的潮流。


  如今,在全球范围内编程语言已经超过种,真正能够站上主流舞台也不过几十种,从概率上讲还是非常低,中国软件发展到今天更多是在吸取外在营养,对于创新方面还是欠缺的比较多。从未来的发展趋势看,拥有自己的编程语言只是时间问题,但至少不是在现在。


  不能否认的是,拥有不是问题,但是很多领域在已有的技术框架下,技术已经相对成熟,中国不大可能超越。比如,精密制造业,传统计算机体系,别人积累了几十年,中国至今都还紧追紧赶。


  中国可以做的就是保证自己能够生产次好的产品,然后,在新的科技革命时实现超越。比如,量子,生物,人工智能,都属于未来投资的范畴。


  当然,更重要的投资就是孩子。


  自主研发编程语言自然很重要,但是提高编程的教育质量,教育水平和教育资源更重要。采用更人性化的语法,甚至用搭积木的形象的方式来让孩子学习编程,都是普及编程时不错的思路。


  这就是对未来的一种投资。当前,从技术层面的积累看还是远远不够,尤其是现阶段是发展创新方面以及生态建设方面还是欠缺的相对比较多。


  但是乐乐相信,在基础教育积累到一定层次自然就开始创新发展了,这需要一个长期的过程,也需要给自己保持足够多的信心,时间到了机会自然就有了。

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