Basic: Quantencomputersimulator für den C64 veröffentlicht
Der Hype um Quantencomputer ebbt seit Jahren nicht ab und experimentelle Geräte werden für Tausende Euro verkauft, obwohl sie nur zwei Qubit umfassen. Der Entwickler Davide Gessa nahm das als Anlass, daran zu erinnern, dass sich derart einfache Quantencomputer auch schlicht simulieren lassen.
Er bewies das mit einer aus heutiger Sicht extrem einfachen Hardware: einem Commodore 64 aus den 80er Jahren des vergangenen Jahrhunderts samt 8-Bit-CPU.
Gessa schrieb dazu in seinem Blog(öffnet im neuen Fenster) : "Unser geliebter Commodore 64, ein 8-Bit-Heimcomputer, der im Januar 1982 auf den Markt kam, ist bereit, den schicken, teuren Quantencomputern zu zeigen, wie es gemacht wird. Lasst uns die Ärmel hochkrempeln, die alten Systeme entstauben und in die Welt der Quantensimulationen eintauchen!"
Das von Gessa in nur rund 200 Zeilen Basic-Code umgesetzte Programm(öffnet im neuen Fenster) ist in der Lage, mehrere typische Quantengatteroperationen(öffnet im neuen Fenster) eines Systems mit zwei Qubit zu simulieren. Dazu gehören Pauli-X-, Pauli-Y-, Pauli-Z-, Hadamard-, CNOT- und das Swap-Gatter.
Grundlage dafür, dass dies überhaupt umsetzbar ist, ist laut Gessa, dass das Quantencomputing zwar extrem komplex erscheint, "aber im Kern handelt es sich um eine Reihe mathematischer Transformationen, die alle perfekt für unseren guten alten Commodore 64 geeignet sind" .
Zum Programmablauf erklärte der Entwickler, dass der Simulator immer im Ausgangszustand |00> starte und anschließend der Ablauf von Gattern eingegeben werden müsse. Und weiter: "Im Anschluss an diese Zustandsmanipulation führt der Simulator eine bestimmte Anzahl von Iterationen durch und simuliert bei jedem Schritt die Entwicklung des Quantenzustands. Am Ende dieses Prozesses stellt er dem Benutzer die Verteilung der Quantenzustände zur Verfügung und bietet so einen greifbaren Einblick in die faszinierende probabilistische Natur der Quantenmechanik."