Java 获得对 Qiskit 量子计算的支持

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Java 正式进入量子计算时代：支持 Qiskit 平台

Oracle 和 IBM 公司宣布了整个 Java 社区期待已久的事件：编程语言 Java 现已获得对量子计算平台 Qiskit 的全面官方支持。新的 Qiskit Java API 已在 JavaOne 2024 大会上发布，并已在官方仓库中提供下载。

此前，Qiskit 仅适用于 Python，并部分适用于 JavaScript（通过 Qiskit.js）。Java 开发人员要么必须学习 Python，要么使用非官方封装，这带来了额外的风险和复杂性。现在，这一障碍已被消除。

什么是 Qiskit，为什么它对 Java 很重要？

Qiskit（Quantum Information Science Kit）是由 IBM 开发的开源量子计算平台。它包括：

用于创建量子电路的库 — 从简单的逻辑门到复杂的多量子比特算法。
模拟器 — 能够在普通计算机上运行量子程序，用于调试和学习。
访问真实的 IBM 量子处理器 — 通过云服务 IBM Quantum Experience。

新的 Java API 完全复制了 Python 版本的功能，但针对 Java 的语法和理念进行了适配。这意味着数百万 Java 程序员现在可以：

使用纯 Java 创建量子算法（例如 Shor 算法或 Grover 算法）。
将量子计算集成到基于 Spring Boot 和 Jakarta EE 的企业应用程序中。
使用熟悉的构建工具（Maven, Gradle）来管理依赖项。
在 CI/CD 流水线中使用模拟器测试量子代码。

使用示例：第一个 Java 量子程序

为了演示功能，IBM 开发人员展示了一个简单示例——创建一个包含两个处于贝尔态（纠缠态）的量子比特的量子电路。代码对于 Java 开发人员来说非常自然：

import com.ibm.qiskit.*;import com.ibm.qiskit.providers.*;

public class QuantumHello {    public static void main(String[] args) {        QuantumCircuit circuit = new QuantumCircuit(2, 2);        circuit.h(0);          // 对第一个量子比特应用 Hadamard 门        circuit.cx(0, 1);      // 条件非门 (CNOT) — 纠缠量子比特        circuit.measure(0, 0); // 测量第一个量子比特        circuit.measure(1, 1); // 测量第二个量子比特                // 在模拟器上运行        QuantumResult result = circuit.execute("qasm_simulator", 1024);        System.out.println(result.getCounts());    }}