O que é o Azure Quantum?
O Azure Quantum é o serviço de computação quântica em nuvem do Azure. Ele oferece um amplo intervalo de hardware, software e soluções quantum em um único serviço de nuvem.
Com o Azure Quantum e o QDK (Azure Quantum Development Kit), você pode programar seus algoritmos quânticos e aplicar essas soluções quânticas na plataforma existente do Azure.
Programação quântica com o Kit de Desenvolvimento do Azure Quantum
A programação quântica é uma arte distinta da programação clássica que exige ferramentas diferentes para entender e expressar o pensamento algorítmico quântico. O QDK (Azure Quantum Development Kit) é um gratuito, kit de desenvolvimento de software livre que você pode usar para escrever programas quânticos.
O QDK inclui o Q#, uma linguagem de programação quantum de alto nível. O Q# foi projetado para enfrentar os desafios do processamento de informações quânticas.
Existem muitas razões para que se queira criar uma linguagem de programação quântica, mas a resposta resumida seria que queremos escrever algoritmos, não circuitos.
Como uma linguagem de programação quântica, o Q# atende aos seguintes requisitos:
- Qubits abstratos: Os algoritmos quânticos usam qubits que não são vinculados a um hardware ou layout específico. O compilador e o runtime se encarregam de mapear os qubits de programa para qubits físicos.
- Computação quântica e clássica: A capacidade de executar cálculos clássicos e quânticos é essencial em um computador quântico universal.
- Leis da física: Os algoritmos quânticos seguem as regras da física quântica. Por exemplo, eles não podem copiar nem acessar o estado do qubit diretamente.
Dica
Se você quiser saber mais sobre o Q#, consulte o módulo Criar seu primeiro programa Q#.
Com o QDK, você pode:
- Escreva seu código rapidamente: Tenha destaque de sintaxe e preenchimento inteligente de código com o IntelliSense e escreva blocos inteiros de código assistidos com Copilot.
- Diagramas de circuito quântico de plotagem: Visualize seus circuitos quânticos com o visualizador de diagrama de circuito interno.
- Execute seu código no hardware quântico: Você pode executar seus programas quânticos em hardware quântico real, como IonQ, PASQAL, Quantinuum e Rigetti.
- Execute o Avaliador de Recursos do Azure Quantum: Estimar os recursos necessários para executar seu programa quântico em um computador quântico.
Estimativa de recursos com o Azure Quantum
Na computação quântica, a estimativa de recursos é a capacidade de entender os recursos necessários para executar seu algoritmo, como o número de qubits, o número de portas quânticas, o tempo de processamento etc. Quando você compreende o número de qubits necessários para uma solução quântica e as diferenças entre as tecnologias de qubit, pode preparar e aprimorar suas soluções quânticas para serem executadas em futuras máquinas quânticas em escala.
O Azure Quantum fornece uma ferramenta gratuita para estimar os recursos do seu programa quântico. O Avaliador de Recursos do Azure Quantum permite avaliar decisões arquitetônicas, comparar tecnologias de qubit e determinar os recursos necessários para executar um determinado algoritmo quântico.
Se desejar saber mais, confira o módulo Estimar recursos físicos para algoritmos quânticos usando o Avaliador de Recursos do Azure Quantum.
Provedores de hardware quântico no Azure Quantum
No Azure Quantum, você pode encontrar vários fornecedores de hardware quantum para ajudar você a se preparar para o futuro dos computadores quantum em escala. Ao contrário de outras soluções, você não fica preso a uma só tecnologia de hardware e se beneficia de uma abordagem de pilha completa que protege os investimentos de longo prazo.
- IonQ: Computadores quânticos com íons aprisionados dinamicamente reconfiguráveis, com até 11 qubits totalmente conectados. O IonQ permite executar uma porta lógica de dois qubits entre qualquer par de qubits.
- PASQAL: Processadores quantums baseados em átomos neutros operando em temperatura ambiente, com longos tempos de coerência e impressionante conectividade de qubits.
- Quantinuum: Sistemas de íons aprisionados com alta fidelidade, qubits totalmente conectados, baixas taxas de erro, reutilização de qubits e a capacidade de realizar medições no meio do circuito.
- Rigetti: Processadores supercondutores com portão e baseados em qubits ajustáveis. Seu mais recente processador da família Aspen-M é baseado em uma tecnologia proprietária escalonável de vários chips, habilitando baixa latência e execução paralela.
Créditos Gratuitos do Azure Quantum
Se for sua primeira vez usando o Azure Quantum, você receberá automaticamente US$ 500 de Créditos do Azure Quantum para usar com cada provedor de hardware quântico participante. Isso mesmo, você tem US$ 500 para gastar nos provedores quânticos.
O consumo de Créditos do Azure Quantum é baseado em um modelo de uso de recursos definido por cada provedor quantum e o custo de uso é deduzido de seus créditos.
Observação
Observe que os créditos do Azure e os créditos do Azure Quantum são concessões diferentes e não devem ser confundidos. Ao criar uma conta do Azure de avaliação gratuita, você obtém US$ 200 de Créditos gratuitos do Azure para usar nos serviços do Azure. Os créditos do Azure não são qualificados para uso em fornecedores de hardware quantum.
Se eu não for um especialista em quantum, ainda poderei usar o Azure Quantum?
Claro! O Azure Quantum torna a computação quântica acessível a todos, seja você um desenvolvedor quântico, pesquisador ou entusiasta.
O Azure Quantum incorpora a IA para ajudá-lo. Você pode usar o Copilot no Azure Quantum, um chatbot com foco em quântica que o ajuda a escrever código e a entender melhor os conceitos quânticos.
Se desejar aprender fazendo, experimente o Quantum Katas, uma série de tutoriais individuais que ensinam elementos de computação quântica e programação Q#. Você também pode explorar as amostras quantum do Q#.
Você também pode aprender com especialistas e entusiastas através de blogs, artigos e vídeos. E você pode experimentar alguns códigos de exemplo do Q# no editor de código online.
Todas essas ferramentas são gratuitas.
