Programming Gate-based Hardware Quantum Computers for Music
Програмирање квантних рачунара базираних на употреби логичких кола за потребе рада са музиком
Article (Published version)
Metadata
Show full item recordAbstract
There have been significant attempts previously to use the equations of quantum
mechanics for generating sound, and to sonify simulated quantum processes. For
new forms of computation to be utilized in computer music, eventually hardware
must be utilized. This has rarely happened with quantum computer music. One
reason for this is that it is currently not easy to get access to such hardware. A second
is that the hardware available requires some understanding of quantum computing
theory. Tis paper moves forward the process by utilizing two hardware quantum
computation systems: IBMQASM v1.1 and a D-Wave 2X. It also introduces the ideas
behind the gate-based IBM system, in a way hopefully more accessible to computerliterate readers. Tis is a presentation of the frst hybrid quantum computer algorithm,
involving two hardware machines. Although neither of these algorithms explicitly
utilize the promised quantum speed-ups, they are a vitalfrst step in introducing QC to
the musical ...feld. Te article also introduces some key quantum computer algorithms
and discusses their possible future contribution to computer music.
Досад су забележени значајни покушаји да се једначине квантне механике
користе за генерисање звука и да се озвуче симулирани квантни процеси. Али,
за нове облике рачунања који би се користили у компјутерској музици, мора се
употребити одговарајући хардвер. Ово се досад ретко дешавало са квантном
компјутерском музиком, најпре зато што такав хардвер није широко доступан.
Други разлог јесте околност да овакав хардвер захтева извесно познавање
теорије квантног рачунарства. Овим чланком померамо овај процес унапред
помоћу два хардверска квантна рачунарска система: IBMQASM v1.1 и
D-Wave 2X. Такође уводимо неке идеје из IBM-овог система заснованог
на логичким колима, на начин доступан рачунарски писменим читаоцима.
Ово је презентација првог хибридног квантног компјутерског алгоритма,
који укључује две хардверске машине. Иако ниједан од ових алгоритама
експлицитно не користи обећана квантна убрзања, они представљају виталан
први корак у увођењу квантног рачунарства у поље музике.
...
Чланак започињемо кратким прегледом квантног рачунарства и указујемо
како се оно може применити на подручју уметности. Следи истраживање
претходних пројеката у којима су коришћени стварни или симулирани
квантни процеси у музичким делима или извођењима. У следећем одељку се
говори о најпознатијој врсти квантних рачунара, заснованих на логичким
колима, и описује се хардвер једног од мањих квантних рачунара компаније
IBM. Следи кратак увод у теорију квантног рачунарства; ове идеје су потом
пројектоване на језик који користе IBM рачунари: IBMQASM.
Следећи одељак доноси кратак преглед друге врсте квантног рачунара који
се користи: D-Wave. Детаљнији описи мог алгоритма доступни су у другим
чланцима на које се позивам. На крају је описан qGen: IBM генерише
мелодију, а D-Wave је хармонизује. Фокус је на мелодијском алгоритму, пошто
је алгоритам D-Wave описан у поглављу из књиге на коју реферирам. Развијен
је “најједноставнији могући“ мелодијски алгоритам, уз који је приложен и
одговарајући пример.
Keywords:
quantum computer music / algorithms / D-Wave / квантна компјутерска музика / алгоритмиSource:
Музикологија / Musicology, 2018, 24, 21-37Publisher:
- Belgrade : Institute of Musicology, Serbian Academy of Sciences and Arts
Collections
Institution/Community
Музиколошки институт САНУ / Institute of Musicology SASATY - JOUR AU - Kirke, Alexis PY - 2018 UR - https://dais.sanu.ac.rs/123456789/3670 AB - There have been significant attempts previously to use the equations of quantum mechanics for generating sound, and to sonify simulated quantum processes. For new forms of computation to be utilized in computer music, eventually hardware must be utilized. This has rarely happened with quantum computer music. One reason for this is that it is currently not easy to get access to such hardware. A second is that the hardware available requires some understanding of quantum computing theory. Tis paper moves forward the process by utilizing two hardware quantum computation systems: IBMQASM v1.1 and a D-Wave 2X. It also introduces the ideas behind the gate-based IBM system, in a way hopefully more accessible to computerliterate readers. Tis is a presentation of the frst hybrid quantum computer algorithm, involving two hardware machines. Although neither of these algorithms explicitly utilize the promised quantum speed-ups, they are a vitalfrst step in introducing QC to the musical feld. Te article also introduces some key quantum computer algorithms and discusses their possible future contribution to computer music. AB - Досад су забележени значајни покушаји да се једначине квантне механике користе за генерисање звука и да се озвуче симулирани квантни процеси. Али, за нове облике рачунања који би се користили у компјутерској музици, мора се употребити одговарајући хардвер. Ово се досад ретко дешавало са квантном компјутерском музиком, најпре зато што такав хардвер није широко доступан. Други разлог јесте околност да овакав хардвер захтева извесно познавање теорије квантног рачунарства. Овим чланком померамо овај процес унапред помоћу два хардверска квантна рачунарска система: IBMQASM v1.1 и D-Wave 2X. Такође уводимо неке идеје из IBM-овог система заснованог на логичким колима, на начин доступан рачунарски писменим читаоцима. Ово је презентација првог хибридног квантног компјутерског алгоритма, који укључује две хардверске машине. Иако ниједан од ових алгоритама експлицитно не користи обећана квантна убрзања, они представљају виталан први корак у увођењу квантног рачунарства у поље музике. Чланак започињемо кратким прегледом квантног рачунарства и указујемо како се оно може применити на подручју уметности. Следи истраживање претходних пројеката у којима су коришћени стварни или симулирани квантни процеси у музичким делима или извођењима. У следећем одељку се говори о најпознатијој врсти квантних рачунара, заснованих на логичким колима, и описује се хардвер једног од мањих квантних рачунара компаније IBM. Следи кратак увод у теорију квантног рачунарства; ове идеје су потом пројектоване на језик који користе IBM рачунари: IBMQASM. Следећи одељак доноси кратак преглед друге врсте квантног рачунара који се користи: D-Wave. Детаљнији описи мог алгоритма доступни су у другим чланцима на које се позивам. На крају је описан qGen: IBM генерише мелодију, а D-Wave је хармонизује. Фокус је на мелодијском алгоритму, пошто је алгоритам D-Wave описан у поглављу из књиге на коју реферирам. Развијен је “најједноставнији могући“ мелодијски алгоритам, уз који је приложен и одговарајући пример. PB - Belgrade : Institute of Musicology, Serbian Academy of Sciences and Arts T2 - Музикологија / Musicology T1 - Programming Gate-based Hardware Quantum Computers for Music T1 - Програмирање квантних рачунара базираних на употреби логичких кола за потребе рада са музиком SP - 21 EP - 37 IS - 24 DO - 10.2298/MUZ1824021K UR - https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_dais_3670 ER -
@article{ author = "Kirke, Alexis", year = "2018", abstract = "There have been significant attempts previously to use the equations of quantum mechanics for generating sound, and to sonify simulated quantum processes. For new forms of computation to be utilized in computer music, eventually hardware must be utilized. This has rarely happened with quantum computer music. One reason for this is that it is currently not easy to get access to such hardware. A second is that the hardware available requires some understanding of quantum computing theory. Tis paper moves forward the process by utilizing two hardware quantum computation systems: IBMQASM v1.1 and a D-Wave 2X. It also introduces the ideas behind the gate-based IBM system, in a way hopefully more accessible to computerliterate readers. Tis is a presentation of the frst hybrid quantum computer algorithm, involving two hardware machines. Although neither of these algorithms explicitly utilize the promised quantum speed-ups, they are a vitalfrst step in introducing QC to the musical feld. Te article also introduces some key quantum computer algorithms and discusses their possible future contribution to computer music., Досад су забележени значајни покушаји да се једначине квантне механике користе за генерисање звука и да се озвуче симулирани квантни процеси. Али, за нове облике рачунања који би се користили у компјутерској музици, мора се употребити одговарајући хардвер. Ово се досад ретко дешавало са квантном компјутерском музиком, најпре зато што такав хардвер није широко доступан. Други разлог јесте околност да овакав хардвер захтева извесно познавање теорије квантног рачунарства. Овим чланком померамо овај процес унапред помоћу два хардверска квантна рачунарска система: IBMQASM v1.1 и D-Wave 2X. Такође уводимо неке идеје из IBM-овог система заснованог на логичким колима, на начин доступан рачунарски писменим читаоцима. Ово је презентација првог хибридног квантног компјутерског алгоритма, који укључује две хардверске машине. Иако ниједан од ових алгоритама експлицитно не користи обећана квантна убрзања, они представљају виталан први корак у увођењу квантног рачунарства у поље музике. Чланак започињемо кратким прегледом квантног рачунарства и указујемо како се оно може применити на подручју уметности. Следи истраживање претходних пројеката у којима су коришћени стварни или симулирани квантни процеси у музичким делима или извођењима. У следећем одељку се говори о најпознатијој врсти квантних рачунара, заснованих на логичким колима, и описује се хардвер једног од мањих квантних рачунара компаније IBM. Следи кратак увод у теорију квантног рачунарства; ове идеје су потом пројектоване на језик који користе IBM рачунари: IBMQASM. Следећи одељак доноси кратак преглед друге врсте квантног рачунара који се користи: D-Wave. Детаљнији описи мог алгоритма доступни су у другим чланцима на које се позивам. На крају је описан qGen: IBM генерише мелодију, а D-Wave је хармонизује. Фокус је на мелодијском алгоритму, пошто је алгоритам D-Wave описан у поглављу из књиге на коју реферирам. Развијен је “најједноставнији могући“ мелодијски алгоритам, уз који је приложен и одговарајући пример.", publisher = "Belgrade : Institute of Musicology, Serbian Academy of Sciences and Arts", journal = "Музикологија / Musicology", title = "Programming Gate-based Hardware Quantum Computers for Music, Програмирање квантних рачунара базираних на употреби логичких кола за потребе рада са музиком", pages = "21-37", number = "24", doi = "10.2298/MUZ1824021K", url = "https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_dais_3670" }
Kirke, A.. (2018). Programming Gate-based Hardware Quantum Computers for Music. in Музикологија / Musicology Belgrade : Institute of Musicology, Serbian Academy of Sciences and Arts.(24), 21-37. https://doi.org/10.2298/MUZ1824021K https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_dais_3670
Kirke A. Programming Gate-based Hardware Quantum Computers for Music. in Музикологија / Musicology. 2018;(24):21-37. doi:10.2298/MUZ1824021K https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_dais_3670 .
Kirke, Alexis, "Programming Gate-based Hardware Quantum Computers for Music" in Музикологија / Musicology, no. 24 (2018):21-37, https://doi.org/10.2298/MUZ1824021K ., https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_dais_3670 .