Vad är Azure Quantum?

  • 8 minuter

Azure Quantum är molntjänsten för kvantberäkning i Azure. Den erbjuder ett brett utbud av kvantmaskinvara, programvara och lösningar i en enda molntjänst.

Med Azure Quantum och Azure Quantum Development Kit (QDK) kan du programmera dina kvantalgoritmer och sedan tillämpa dessa kvantlösningar på den befintliga Azure-plattformen.

The Azure Quantum Development Kit

Kvantprogrammering är en distinkt konst från klassisk programmering som kräver olika verktyg för att förstå och uttrycka kvantalgoritmiskt tänkande. Azure Quantum Development Kit (QDK) är en kostnadsfri SDK med öppen källkod som du kan använda för att skriva kvantprogram.

QDK innehåller Q#, ett kvantprogrammeringsspråk på hög nivå. Q# är utformat för att hantera utmaningarna med kvantinformationsbearbetning. Q#-språket är integrerat i en programvarustack som gör att en kvantalgoritm kan kompileras ned till en kvantdators primitiva åtgärder.

Kommentar

Du kan installera Azure Quantum Development Kit-tillägget för Visual Studio Code för att komma igång med Q#-programmering.

Med QDK:t kan du:

  • Felsöka din kod: Den erbjuder ett felsökningsprogram för kvantberäkning som kan gå igenom klassisk kod och kvantkod. Det här felsökningsprogrammet tillsammans med dess glesa minnesintern simulator ger snabb simulering av upp till tusentals logiska kvantbitar.
  • Skriv koden snabbare: Syntaxmarkering och intelligent kodkomplettering med IntelliSense och skriv hela kodblock som assisteras med Copilot.
  • Kör koden på kvantmaskinvara: Du kan köra dina kvantprogram på verklig kvantmaskinvara, till exempel IonQ, PASQAL, Quantinuum och Rigetti.
  • Rita kvantkretsdiagrammet: Visualisera dina kvantkretsar med det inbyggda visningsprogrammet för kretsdiagram.
  • Kör Azure Quantum Resource Estimator: Beräkna de resurser som krävs för att köra kvantprogrammet på en kvantdator.

Hybridberäkning av kvantberäkning

Hybrid kvantberäkning är en blandning av klassisk och kvantberäkning, som båda arbetar tillsammans för att lösa ett problem. Med Azure Quantum kan du börja koda för kvantdatorer genom att blanda klassiska instruktioner och kvantinstruktioner. Det innebär att kvantprogram kan göra mer än bara kretsar. De kan använda klassiska programmeringsmetoder för att mäta mellankretsar, optimera och återanvända kvantbitar och anpassa sig i realtid till kvantbearbetningsenheten (QPU).

Med Azure Quantum kan du också gruppera flera kretsar i ett jobb, vilket innebär att du inte behöver vänta mellan jobböverföringar, och du kan köra flera jobb snabbare. Du kan också hantera dina jobb enklare genom att gruppera jobb i sessioner. Dessutom får jobb i sessioner prioritet framför icke-sessionsjobb.

Resursuppskattning

Inom kvantberäkning är resursuppskattning möjligheten att förstå de resurser som krävs för att köra algoritmen, till exempel antalet kvantbitar, antalet kvantgrindar, bearbetningstiden osv. När du förstår antalet kvantbitar som krävs för en kvantlösning och skillnaderna mellan kvantbitstekniker kan du förbereda och förfina dina kvantlösningar så att de körs på framtida skalbara kvantdatorer.

Azure Quantum är ett kostnadsfritt verktyg för att uppskatta resurserna i ditt kvantprogram. Med Azure Quantum Resource Estimator kan du utvärdera arkitektoniska beslut, jämföra kvantbitstekniker och fastställa de resurser som behövs för att köra en viss kvantalgoritm.

Om du vill veta mer kan du läsa modulen Beräkna fysiska resurser för kvantalgoritmer med hjälp av Azure Quantum Resource Estimator.

Kvantmaskinvara

I Azure Quantum hittar du olika kvantmaskinvaruleverantörer som hjälper dig att förbereda dig för framtiden för skalbara kvantdatorer. Till skillnad från andra lösningar är du inte siloed till en enda maskinvaruteknik, och du drar nytta av en full stack-metod som skyddar dina långsiktiga investeringar.

  • IonQ: Dynamiskt omkonfigurerbara kvantdatorer med fångade joner för upp till 11 helt anslutna kvantbitar. Med IonQ kan du köra en två-qubit-grind mellan valfritt par.
  • PASQAL: Neutrala atombaserade kvantprocessorer som arbetar vid rumstemperatur, med långa sammanhängande tider och imponerande kvantbitsanslutning.
  • Quantinuum: Trapped-ion-system med hög återgivning, fullständigt anslutna kvantbitar, låga felfrekvenser, återanvändning av kvantbitar och möjlighet att utföra mätningar i mitten av kretsen.
  • Rigetti: Gate-baserade supraledande processorer baserade på tunable qubits. Deras senaste Aspen-M-processor bygger på proprietär skalbar multi-chip-teknik, vilket möjliggör låg svarstid och parallell körning.

Kostnadsfria Azure Quantum-krediter

Om det är första gången du använder Azure Quantum får du automatiskt kostnadsfria Azure Quantum-krediter på 500 USD för användning med varje deltagande kvantmaskinvaruleverantör. Det stämmer att du har $500 (USD) att spendera på var och en av kvantprovidrar. Azure Quantum Credits underlättar din utforskning av de olika kvantprovidrar och hjälper dig att testa dina första kvantprogram.

Azure Quantum Credits-förbrukning baseras på en resursanvändningsmodell som definieras av varje kvantprovider och kostnaden för användning dras av från dina krediter.

Kommentar

Observera att Azure-krediter och Azure Quantum-krediter är olika bidrag och inte bör förväxlas. När du skapar ett kostnadsfritt Utvärderingskonto för Azure får du kostnadsfria Azure-krediter på 200 USD som du kan använda på Azure-tjänster. Azure-krediter är inte berättigade att användas på kvantmaskinvaruleverantörer.

Kan jag fortfarande använda Azure Quantum om jag inte är kvantexpert?

Microsoft strävar efter att göra kvantberäkning tillgänglig för alla, oavsett om du är kvantutvecklare, forskare eller entusiast.

Azure Quantum innehåller artificiell intelligens som hjälper dig. Du kan spela med Copilot i Azure Quantum, en kvantfokuserad chattrobot som hjälper dig att skriva kod och bättre förstå kvantbegrepp.

Om du vill lära dig genom att göra det kan du prova Quantum Katas, en serie självstudier i egen takt som lär dig delar av kvantberäkning och Q#-programmering. Du kan också utforska Q#-kvantexemplen.

Du kan också lära dig av experter och entusiaster via bloggar, artiklar och videor. Och du kan prova några Q#-kodexempel i onlinekodredigeraren.

Bilddiagram som visar att Azure Quantum erbjuder självstudier, exempel, AI.

Alla dessa verktyg är kostnadsfria.