Quantenrechner simulieren - jetzt auch mit Hamilton

Die C-Bibliothek Libquantum erreicht Version 1.0.0 und erhält gleichzeitig eine neue Entwicklerversion 1.1.0. Die GPL-Software hilft, quantenmechanische Systeme auf normalen Rechnern zu simulieren.

Der neue Entwicklerzweig enthält die Version 1.1.0 der Libquantum-Bibliothek. Neben der Schrödinger-Gleichung stellt sie eine zweite numerische Simulationsmethode für Quantensysteme bereit, die den Hamilton-Operator benutzt. Mit Hilfe dieses Verfahrens kann Libquantum die zeitliche Veränderung eines quantenmechanischen Systems beschreiben.

Der stabile Zweig enthält gegenüber der Vorgängerversion Bugfixes und Verbesserungen. So soll eine Simulation von Quantensystemen auf Basis der Schrödinger-Gleichung sich nun besser mit den Quantengattern kombinieren lassen. Damit beschlossen die Entwickler, ihre Bibliothek habe nun die psychologisch bedeutsame Version 1.0.0 verdient.

Mit Libquantum haben die Stuttgarter Quantenwissenschaftler Björn Butscher und Hendrik Weimer eine Implementierung von Registern und Gattern geschrieben, die einen Quantencomputer simulieren. Sie implementierten von Anfang an Dekohärenz-Algorithmen und damit Funktionen, die die zwangsläufigen Messfehler simulieren. Nach ihrer Ansicht ist das eine Besonderheit ihrer Quantensimulationssoftware. Über die letzte Version 0.9.1 hatten die Entwickler fast drei Jahre gebrütet (siehe Meldung auf Linux-Magazin Online). Die Quelldateien der C-Bibliothek liegen als Gnuzip-Archiv in der Download-Sektion der Homepage bereit.

Wer in Quantencomputing und die Nutzung der Libquantumbibliothek hineinschnuppern möchte, findet auf Linux-Magazin Online dazu einen Artikel. Der erste Teil führt in Quantencomputing ein, der zweite Teil ist ein Workshop für die Libquantum-Bibliothek. Die Autoren sind Hendrik Weimer und Björn Butscher, beide Physiker an der Universität Stuttgart und die Entwickler der Simulationsbibliothek.