IBM 将 Qiskit 的入口扩展到 Python 之外，支持通过统一的 C 接口从 Fortran、C++ 和 Julia 使用 Qiskit，并连接到以 Rust 编写的高性能内核。该公司表示，这种设计允许在现有应用中直接构建和运行量子线路，无需嵌入 Python 解释器，也无需将数据转换为 Python 对象。
这项功能自 Qiskit 2.0 起提供；该版本公布了面向开发套件底层数据模型的 C 接口。由于这三种语言绑定使用同一个共享的 Qiskit 库，因此原则上，在一种语言中创建的线路可以传递给另一种语言，例如 C++ 和 Fortran，同时保留同一个对象。
通往 Qiskit 的三种路径
对于 Fortran，IBM 提供了 qiskit-fortran 接口，用于构建和操作线路，并利用标准的 iso_c_binding 机制调用 C 接口。线路使用一种派生类型，当变量离开作用域时会释放内存。此外，还可以将量子化学应用中原本已存储在 Fortran 内存中的 Hamiltonian 等数据，直接传递给线路构建过程，无需复制到 Python 或重新分配内存。
至于 qiskit-cpp，IBM 于上一年首次宣布了这一接口；它是一个仅通过头文件提供的 C++ 接口。程序可以链接到 Qiskit C 库，而线路对象的内存会在其离开作用域时自动管理。IBM 提到，可以通过 qiskit-ibm-runtime 的 C 客户端，或通过 QRMI 和 SQC，发送量子线路。
Qiskit.jl 和 QiskitIBMRuntime.jl 为 Julia 用户提供了交互式路径，包括在 Jupyter notebook 中工作以及访问 IBM Quantum 硬件。这两个软件包隐藏了 C 指针的细节，同时支持以接近 Python 中 Qiskit 的方式创建和运行线路，但需要注意的是，Julia 从 1 开始对量子比特编号，而 Python 从 0 开始编号。
实际发生了哪些变化？
新接口面向那些科学应用依赖 Fortran、C++ 或 Julia 的研究人员，尤其是从事模拟、物理、化学、工程和高性能计算的研究人员。与其将 Qiskit 作为独立进程运行，或使用 Python 协调每一步，不如在同一个经典应用中，将量子线路作为已链接的过程调用。这包括构建线路、针对特定硬件进行优化、将线路发送到硬件，以及处理结果。
IBM 通过 Julia 中的一个示例说明了这一流程：在最多 100 个量子比特的系统上模拟横向场伊辛模型。该示例使用 Trotterization 近似薛定谔方程的演化，然后优化线路，在硬件上运行线路并计算各位置的磁化强度。该示例的概念性结果表明，减小 Trotter 步长会降低近似误差，但会增加线路深度，最终可能导致更大的硬件噪声，其影响超过提高精度所带来的收益。
限制与悬而未决的问题
IBM 强调，所有非 Python 语言绑定仍在积极开发中，因此公告并未提供最终稳定的接口，也未提供详细的性能对比结果。此外，100 个量子比特的示例并不意味着突破了量子计算的实际限制；随着纠缠程度增加，使用张量网络的经典模拟参考会变得不那么可靠，而执行精度仍取决于 Trotter 误差和硬件噪声。
这里的核心价值在于降低将量子资源集成到现有 HPC 代码中的编程摩擦，而不是本身提供新的量子能力。接口的影响将取决于软件包的成熟度、它们与现有研究环境的集成程度，以及量子硬件能否提供超越经典替代方案的结果。