什麼是 Azure Quantum？

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Azure Quantum 是 Azure 的雲端量子運算服務。 它在單一雲端服務中提供廣泛的量子硬體、軟體和解決方案。

透過 Azure Quantum 和 Azure Quantum 開發套件 (QDK)，您能夠編寫您的量子演算法，然後在現有的 Azure 平台中應用這些量子解決方案。

使用 Azure Quantum 開發套件進行量子程式設計

量子程式設計是一門與傳統程式設計不同的藝術，需要非常不同的工具來理解和表達量子演算法思維。 Azure Quantum 開發套件 (QDK) 是免費的開放原始碼軟體開發套件，可用來撰寫量子程式。

QDK 包含 Q#，這是一種高階的量子程式設計語言。 Q# 的設計目的在於解決量子資訊處理的挑戰。

有許多理由會讓您想要建置量子程式設計語言，但簡短的回答是：因為我們想要撰寫的是演算法，而不是電路。

Q# 是量子程式設計語言，符合下列需求：

  • 抽象量子位元：量子演算法會使用未繫結至特定硬體或配置的量子位元。 編譯器和執行階段會處理程式量子位元與實體量子位元的對應。
  • 量子計算和傳統計算：通用量子電腦必須能夠執行傳統計算和量子計算。
  • 物理定律：量子演算法會遵循量子物理的規則。 例如，其無法直接複製或存取量子位元的狀態。

提示

如果您想要深入了解 Q#，請參閱建立您的第一個 Q# 程式課程模組。

透過 QDK，您可以：

  • 更快速地撰寫程式碼：使用 IntelliSense 的語法醒目提示和智慧型程式碼完成，並撰寫使用 Copilot 協助的整個程式碼區塊。
  • 繪製量子電路圖：使用內建的電路圖檢視器將量子線路視覺化。
  • 在量子硬體上執行程式碼：您可以在真正的量子硬體上執行量子程式，例如 IonQ、PASQAL、Quantinuum 和 Rigetti。
  • 執行 Azure Quantum 資源估算器：估計在量子電腦上執行量子程式所需的資源。

使用 Azure Quantum 進行資源估計

在量子運算中，資源估計是了解執行演算法所需的資源 (例如量子位元的數目、量子閘道的數目、處理時間等) 的能力。當您了解量子解決方案所需的量子位元數目，以及量子位元技術之間的差異時，您便可以準備並精簡量子解決方案，以在未來調整後的量子機器上執行。

Azure Quantum 提供了一個用於估計量子程式資源的免費工具。 「Azure Quantum 資源估算器」可讓您評估架構決策、比較量子位元技術，並確定執行指定量子演算法所需的資源。

如果您想要深入了解，請參閱課程模組：使用 Azure Quantum 資源估算器估計量子演算法的實體資源。

Azure Quantum 中的量子硬體提供者

在 Azure Quantum 中，您可以找到各種量子硬體供應商，協助您為擴充的量子機器的未來做好準備。 與其他解決方案不同的是，您不會侷限在單一硬體技術，而是能從完整的堆疊方法中獲益，保護您的長期投資。

  • IonQ：可動態重新設定離子阱量子電腦提供最多可有 11 個完全連線的量子位元。 IonQ 可讓您在任何配對之間執行雙量子位元閘道。
  • PASQAL：在室內溫度下運作基於中性原子的量子處理器，具有長時間的相干性和令人印象深刻的量子位元連通性。
  • Quantinuum：具有高逼真度、完全連通的量子位元、低錯誤率、量子位元的重複使用以及執行電路中間測量能力的離子阱系統。
  • Rigetti：基於可調量子位元的閘道型超導處理器。 其最新的 Aspen-M 系列處理器是以專屬可擴充的多晶片技術為基礎，可實現低延遲和平行執行。

免費的 Azure Quantum 點數

如果這是您第一次使用 Azure Quantum，您會自動獲得免費 500 美元的 Azure Quantum 點數，供每個參與的量子硬體供應商使用。 沒錯，您可以在每個量子供應商花費 500 美元。

Azure Quantum 點數消耗是基於每個量子供應商所定義的資源使用模型，並從您的點數中扣除使用成本。

注意

請注意，Azure 點數和 Azure Quantum 點數是不同的贈送，不應混淆。 當您建立一個免費試用的 Azure 帳戶時，您會獲得 200 美元的免費 Azure 點數，可以用於 Azure 服務。 Azure 點數不符合在量子硬體供應商上使用的資格。

如果我不是量子專家，我仍然可以使用 Azure Quantum 嗎？

當然！ Azure Quantum 讓每個人都可以使用量子運算，無論您是量子開發人員、研究人員還是愛好者。

Azure Quantum 會納入 AI 來協助您。 您可以使用 Azure Quantum 中的 Copilot (這是一個專注於量子的聊天機器人，可協助您撰寫程式碼並進一步了解量子概念)。

如果您想透過實作來學習，請嘗試 Quantum Katas (這是一系列自定進度的教學課程，可教您量子運算和 Q# 程式設計的元素)。 您也可以探索 Q# 量子範例。

您也可以透過部落格、文章和影片向專家和愛好者學習。 而且您也可以在線上程式碼編輯器中試用一些 Q# 程式碼範例。

所有這些工具都是免費的。

顯示 Azure Quantum 提供教學課程、範例、AI 的美工圖表。