Что такое Azure Quantum?
Azure Quantum — это облачная служба квантовых вычислений Azure. Он предлагает широкий спектр квантовых оборудования, программного обеспечения и решений в одной облачной службе.
С помощью Azure Quantum и комплекта средств разработки Azure Quantum (QDK) вы можете программировать квантовые алгоритмы, а затем применять эти квантовые решения на существующей платформе Azure.
Квантовое программирование с помощью пакета средств разработки Azure Quantum
Квантовое программирование — это отдельное искусство от классического программирования, которое требует различных инструментов для понимания и выражения квантового алгоритмического мышления. Пакет средств разработки Azure Quantum (QDK) — это бесплатный комплект средств разработки программного обеспечения с открытым исходным кодом, который можно использовать для написания квантовых программ.
QDK включает Q#, высокоуровневый квантовый язык программирования. Q# предназначен для решения проблем обработки квантовых данных.
Существует множество причин для создания языка квантового программирования, но короткий ответ будет: потому что мы хотим писать алгоритмы, а не каналы.
В качестве языка квантового программирования Q# соответствует следующим требованиям:
- Абстрактные кубиты: квантовые алгоритмы используют кубиты, которые не привязаны к определенному оборудованию или макету. Компилятор и среда выполнения обрабатывают сопоставление из кубитов программы на физические кубиты.
- Квантовые и классические вычисления: возможность выполнять классические и квантовые вычисления необходима в универсальном квантовом компьютере.
- Законы физики: квантовые алгоритмы следуют правилам квантовой физики. Например, они не могут скопировать или получить доступ к состоянию кубита напрямую.
Совет
Если вы хотите узнать больше о Q#, ознакомьтесь с модулем Создания первой программы Q#.
С помощью QDK вы можете:
- Быстрее напишите код: выделение синтаксиса и интеллектуальное завершение кода с помощью IntelliSense и написание целых блоков кода, помогающих с Copilot.
- Графики квантовых схем: визуализация квантовых каналов с помощью встроенного средства просмотра схем схем.
- Запустите код на квантовом оборудовании: вы можете запускать квантовые программы на реальном квантовом оборудовании, например IonQ, PASQAL, Quantinuum и Rigetti.
- Запустите оценщик квантовых ресурсов Azure: оцените ресурсы, необходимые для запуска квантовой программы на квантовом компьютере.
Оценка ресурсов с помощью Azure Quantum
В квантовых вычислениях оценка ресурсов — это возможность понять ресурсы, необходимые для выполнения алгоритма, такие как количество кубитов, количество квантовых шлюзов, время обработки и т. д. Когда вы понимаете количество кубитов, необходимых для квантового решения, и различия между технологиями кубитов, вы можете подготовить и уточнить квантовые решения для запуска на будущих масштабируемых квантовых машинах.
Azure Quantum предоставляет бесплатный инструмент для оценки ресурсов квантовой программы. Оценка квантовых ресурсов Azure позволяет оценивать архитектурные решения, сравнивать технологии кубитов и определять ресурсы, необходимые для выполнения заданного квантового алгоритма.
Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с модулем "Оценка физических ресурсов для квантовых алгоритмов" с помощью средства оценки ресурсов Azure Quantum.
Поставщики квантовых оборудования в Azure Quantum
В Azure Quantum вы можете найти различных квантовых поставщиков оборудования, которые помогут вам подготовиться к будущему масштабируемых квантовых машин. В отличие от других решений, вы не разложены на одну аппаратную технологию, и вы получите выгоду от полного подхода к защите долгосрочных инвестиций.
- IonQ: динамически перенастройка перенастройки квантовых компьютеров в ловушке для до 11 полностью подключенных кубитов. IonQ позволяет запускать двухкубитные ворота между любой парой.
- PASQAL: нейтральные квантовые процессоры на основе атомов, работающие при комнатной температуре, с длительным временем согласованности и впечатляющим подключением кубитов.
- Quantinuum: системы с высоким уровнем точности, полностью подключенные кубиты, низкие частоты ошибок, повторное использование кубитов и возможность выполнять измерения среднего канала.
- Rigetti: супердукторные процессоры на основе шлюзов на основе ошеломляемых кубитов. Их последний процессор семейства Aspen-M основан на собственной масштабируемой технологии с несколькими чипами, что обеспечивает низкую задержку и параллельное выполнение.
Бесплатные кредиты Azure Quantum
Если вы впервые используете Azure Quantum, вы автоматически получаете бесплатные кредиты Azure Quantum Credits для использования с каждым участвующим квантовым поставщиком оборудования. Это правильно, у вас есть USD500, чтобы потратить на каждого из квантовых поставщиков.
Потребление кредитов Azure Quantum основано на модели использования ресурсов, определенной каждым квантовым поставщиком и стоимостью использования, вычитается из ваших кредитов.
Примечание.
Обратите внимание, что кредиты Azure и кредиты Azure Quantum отличаются грантами и не должны быть путаны. При создании бесплатной пробной учетной записи Azure вы получаете бесплатные кредиты Azure для использования в службах Azure. Кредиты Azure не могут использоваться для поставщиков квантовых оборудования.
Если я не специалист по квантовым вычислениям, могу ли я по-прежнему использовать Azure Quantum?
Конечно. Azure Quantum делает квантовые вычисления доступными для всех, будь то квантовый разработчик, исследователь или энтузиаст.
Azure Quantum включает ИИ, чтобы помочь вам. Вы можете использовать Copilot в Azure Quantum, квантовый чат-бот, который помогает писать код и лучше понимать квантовые понятия.
Если вы хотите научиться делать, попробуйте Quantum Katas, серии самоуправляемых учебников, которые учат вас элементам квантовых вычислений и программирования Q#. Вы также можете изучить квантовые примеры Q#.
Вы также можете узнать от экспертов и энтузиастов через блоги, статьи и видео. И вы можете попробовать некоторые примеры кода Q# в редакторе кода в интернете.
Все эти средства бесплатны.
