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谷歌推出可训练量子模型的机器学习框架

2020-03-10 11:02:53  来源:雷锋网

当地时间3月9日,Google与滑铁卢大学、大众汽车等联合发布TensorFlow Quantum(TFQ),一个可快速建立量子机器学习模型原型的开源库。TFQ提供了必要的工具,将量子计算和机器学习技术结合起来,以控制并建模自然或人工的量子计算系统。

该框架可构建量子数据集、混合量子模型和经典机器学习模型原型、支持量子电路模拟器,以及训练判别和生成量子模型。

随着近些年量子计算技术的发展,量子机器学习模型的研发可能会在医学、材料、传感和通信领域取得突破,甚至产生深远影响。不过迄今为止,业界缺乏发现量子机器学习模型的研究工具。该模型可以处理量子数据并在可用的量子计算机上执行。

实际上,早在2017年10月,谷歌宣布了开源量子计算软件OpenFermion的源代码,可让使用者利用其改编算法和方程,使之能在量子计算机上运行。2019年10月,Google 首席执行官Sundar Pichai宣布公司已实现量子霸权,通过新设计的解决方案首次实现了量子优势。

而此次TensorFlow Quantum的发布是继微软Azure Quantum的推出,以及霍尼韦尔等公司取得阶段性成功之后的又一进步。

据博客所述,通过标准的Keras库,并提供与现有TensorFlow API兼容的量子电路模拟器和量子计算原语(primitives),可创建量子模型。

在3月6日提交给线数据库平台arXiv的论文中介绍了基于Python语言搭建的框架。

https://arxiv.org/abs/2003.02989

“我们希望该框架能够为量子计算和机器学习研究界提供必备工具,以探索自然和人工量子系统的模型,并最终发现可能产生量子优势的新量子算法,”论文中指出。“未来,我们希望扩展可支持的自定义仿真硬件范围,包括GPU和TPU的集成。”

其中,论文详细介绍了TensorFlow Quantum软件堆栈,该软件堆栈由开源量子电路库Cirq和机器学习平台TensorFlow两部分组成。

该论文有超过20名作者,有来自Google X实验室、滑铁卢大学量子计算研究所、NASA量子AI实验室、大众汽车,以及Google Research等部门。

据了解,TensorFlow Quantum的发布与TensorFlow Dev Summit的召开在同一周,后者是机器学习从业人员的年度会议。不过,由于新冠肺炎的持续影响,谷歌取消了此次活动的线下举办方式。

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