Azure Quantum이란?
Azure Quantum은 Azure의 클라우드 양자 컴퓨팅 서비스입니다. 단일 클라우드 서비스에서 광범위한 양자 하드웨어, 소프트웨어 및 솔루션을 제공합니다.
Azure Quantum 및 Azure QDK(Quantum 개발 키트)를 사용하면 양자 알고리즘을 프로그래밍한 다음 기존 Azure 플랫폼 내에 해당 양자 솔루션을 적용할 수 있습니다.
Azure Quantum 개발 키트를 사용한 Quantum 프로그래밍
양자 프로그래밍은 양자 알고리즘 사고를 이해하고 표현하기 위한 다양한 도구를 요구하는 기존 프로그래밍과는 구분되는 기술입니다. Azure QDK(Quantum Development Kit)는 양자 프로그램을 작성하는 데 사용할 수 있는 무료 오픈 소스 소프트웨어 개발 키트입니다.
QDK에는 고급 양자 프로그래밍 언어인 Q#이 포함되어 있습니다. Q#은 양자 정보 처리의 문제를 해결하도록 설계되었습니다.
양자 프로그래밍 언어를 빌드하려는 데는 여러 가지 이유가 있지만 간단히 말하자면 회로가 아닌 알고리즘을 작성하려고 하기 때문입니다.
양자 프로그래밍 언어인 Q#은 다음 요구 사항을 충족합니다.
- 추상 큐비트: 양자 알고리즘은 특정 하드웨어나 레이아웃에 연결되지 않은 큐비트를 사용합니다. 컴파일러와 런타임은 프로그램 큐비트에서 실제 큐비트로의 매핑을 처리합니다.
- 양자 및 클래식 계산: 유니버설 양자 컴퓨터에서는 클래식 계산과 양자 계산을 수행하는 기능이 필수적입니다.
- 물리 법칙: 양자 알고리즘은 양자 물리학의 규칙을 따릅니다. 예를 들어, 큐비트 상태를 직접 복사하거나 액세스할 수 없습니다.
팁
Q#에 대해 자세히 알아보려면 모듈 첫 번째 Q# 프로그램 만들기를 확인합니다.
QDK를 사용하여 다음을 수행할 수 있습니다.
- 빠르게 코드 작성: IntelliSense를 사용한 구문 강조 표시 및 지능형 코드 완성을 수행하고 Copilot을 통해 지원 코드의 전체 블록을 작성합니다.
- 양자 회로 다이어그램 그리기: 기본 제공 회로 다이어그램 뷰어를 사용하여 양자 회로를 시각화합니다.
- 양자 하드웨어에서 코드 실행: IonQ, PASQAL, Quantinuum, Rigetti와 같은 실제 양자 하드웨어에서 양자 프로그램을 실행할 수 있습니다.
- Azure Quantum Resource Estimator 실행: 양자 컴퓨터에서 양자 프로그램을 실행하는 데 필요한 리소스를 예측합니다.
Azure Quantum을 사용한 리소스 예측
양자 컴퓨팅에서 리소스 예측은 큐비트 수, 양자 게이트 수, 처리 시간 등 알고리즘을 실행하는 데 필요한 리소스를 이해하는 기능입니다. 양자 솔루션에 필요한 큐비트 수와 큐비트 기술 간의 차이점을 이해하면 향후 스케일링된 양자 머신에서 실행할 양자 솔루션을 준비하고 개선할 수 있습니다.
Azure Quantum은 양자 프로그램의 리소스를 예측하기 위한 도구를 무료로 제공합니다. Azure Quantum Resource Estimator를 사용하면 아키텍처 결정을 평가하고, 큐비트 기술을 비교하며, 지정된 양자 알고리즘을 실행하는 데 필요한 리소스를 결정할 수 있습니다.
자세한 내용을 알고 싶다면 Azure Quantum Resource Estimator를 사용하여 양자 알고리즘에 대한 물리적 리소스 예측 모듈을 확인하세요.
Azure Quantum의 양자 하드웨어 공급자
Azure Quantum에서는 크기 조정된 양자 컴퓨터의 향후에 대비하는 데 도움이 되는 다양한 양자 하드웨어 공급자를 찾을 수 있습니다. 다른 솔루션과 달리, 단일 하드웨어 기술에 고립된 것이 아니며 전체 스택 방식을 통해 장기적으로 투자를 보호할 수 있습니다.
- IonQ: 최대 11개의 완전히 연결된 큐비트에 대해 동적으로 재구성 가능한 트랩된 이온 양자 컴퓨터입니다. IonQ를 사용하면 모든 쌍 사이에 2큐비트 게이트를 실행할 수 있습니다.
- PASQAL: 긴 일관성 시간과 인상적인 큐비트 연결성을 통해 실온에서 작동하는 중성 원자 기반 양자 프로세서입니다.
- Quantinuum: 높은 충실도, 완전히 연결된 큐비트, 낮은 오류 비율, 큐비트 재사용 및 중간 회로 측정 수행 기능을 갖춘 이온 트랩 시스템입니다.
- Rigetti: 조정 가능한 큐비트를 기반으로 하는 게이트 기반 초전도 프로세서입니다. 최신 Aspen-M 제품군 프로세서는 독점적인 확장 가능한 멀티 칩 기술을 기반으로 하여 낮은 대기 시간과 병렬 실행을 가능하게 합니다.
무료 Azure Quantum 크레딧
Azure Quantum을 처음 사용하는 경우 참여하는 각 양자 하드웨어 공급자에서 사용할 수 있는 USD500의 무료 Azure Quantum 크레딧을 자동으로 받을 수 있습니다. 그렇습니다. 각 양자 공급자에게 지출할 수 있는 금액은 USD500입니다.
Azure Quantum 크레딧 사용량은 각 양자 공급자가 정의한 리소스 사용량 모델을 기반으로 하며 사용량 비용은 크레딧에서 공제됩니다.
참고 항목
Azure 크레딧과 Azure Quantum 크레딧은 서로 다른 부여이므로 혼동해서는 안 됩니다. 평가판 Azure 계정을 만들면 Azure 서비스에 사용할 수 있는 USD200의 무료 Azure 크레딧을 가져오게 됩니다. Azure 크레딧은 양자 하드웨어 공급자에서 사용할 수 없습니다.
양자 전문가가 아니어도 Azure Quantum을 사용할 수 있나요?
물론입니다! Azure Quantum은 양자 개발자, 연구원, 열광자 등 모든 사람이 양자 컴퓨팅에 액세스할 수 있도록 합니다.
Azure Quantum은 AI를 통합하여 도움을 줍니다. 코드를 작성하고 양자 개념을 더 잘 이해하는 데 도움이 되는 양자 중심 챗봇인 Azure Quantum의 Copilot을 사용할 수 있습니다.
직접 학습하고 싶다면 양자 컴퓨팅 및 Q# 프로그래밍 요소를 가르쳐 주는 자습형 자습서 시리즈인 Quantum Katas를 사용해 보세요. Q# 양자 샘플을 탐색할 수도 있습니다.
블로그, 문서, 동영상을 통해 전문가와 매니아들로부터 알아볼 수도 있습니다. 그리고 온라인 코드 편집기에서 일부 Q# 코드 샘플을 시험해 볼 수 있습니다.
이러한 도구는 모두 무료입니다.
