ما هو Azure Quantum؟
Azure Quantum هي خدمة الحوسبة الكمومية السحابية ل Azure. يوفر مجموعة واسعة من الأجهزة والبرامج والحلول الكمومية في خدمة سحابية واحدة.
باستخدام Azure Quantum وAzure Quantum Development Kit (QDK)، يمكنك برمجة خوارزميات المقدار الخاصة بك، ثم تطبيق هذه الحلول الكمومية داخل نظام Azure الأساسي الحالي.
مجموعة تطوير Azure Quantum
البرمجة الكمومية هي فن متميز عن البرمجة الكلاسيكية التي تتطلب أدوات مختلفة لفهم والتعبير عن التفكير الخوارزمي الكمومي. تعد Azure Quantum Development Kit (QDK) SDK مجانية مفتوحة المصدر يمكنك استخدامها لكتابة برامج المقدار.
تتضمن QDK Q#، وهي لغة برمجة كمومية عالية المستوى. تم تصميم Q# لمواجهة تحديات معالجة المعلومات الكمومية. يتم دمج لغة Q# في مكدس برامج يتيح تجميع خوارزمية المقدار وصولا إلى العمليات الأولية للكمبيوتر الكمومي.
إشعار
يمكنك تثبيت ملحق Azure Quantum Development Kit ل Visual Studio Code للبدء في برمجة Q#.
باستخدام QDK، يمكنك:
- تصحيح التعليمات البرمجية الخاصة بك: يوفر مصحح أخطاء الحوسبة الكمومية التي يمكن أن تمر عبر التعليمات البرمجية الكلاسيكية والمقدار. يوفر مصحح الأخطاء هذا المقترن بجهاز محاكاته المتناثرة في الذاكرة محاكاة سريعة لآلاف البتات الكمومية المنطقية.
- كتابة التعليمات البرمجية بشكل أسرع: تمييز بناء الجملة وإكمال التعليمات البرمجية الذكية باستخدام IntelliSense وكتابة كتل كاملة من التعليمات البرمجية بمساعدة Copilot.
- تشغيل التعليمات البرمجية الخاصة بك على الأجهزة الكمومية: يمكنك تشغيل البرامج الكمومية على الأجهزة الكمومية الحقيقية، مثل IonQ وPASQAL وQuantinuum وريجيتي.
- رسم الرسم التخطيطي للدائرة الكمومية: تصور الدوائر الكمومية باستخدام عارض رسم تخطيطي مضمن للدائرة.
- تشغيل Azure Quantum Resource Estimator: تقدير الموارد المطلوبة لتشغيل برنامج المقدار على كمبيوتر كمومي.
الحوسبة الكمومية المختلطة
الحوسبة الكمومية المختلطة هي مزيج من الحوسبة الكلاسيكية والكمية، وكلاهما يعمل معا لحل مشكلة. باستخدام Azure Quantum، يمكنك البدء في الترميز لأجهزة الكمبيوتر الكمومية عن طريق خلط التعليمات الكلاسيكية والمكمومية. وهذا يعني أن البرامج الكمومية يمكن أن تفعل أكثر من مجرد دوائر. يمكنهم استخدام أساليب البرمجة الكلاسيكية لقياس منتصف الدائرة، وتحسين qubits وإعادة استخدامها، والتكيف في الوقت الفعلي مع وحدة معالجة الكم (QPU).
يتيح لك Azure Quantum أيضا تجميع دوائر متعددة في مهمة واحدة، ما يعني أنه ليس عليك الانتظار بين عمليات إرسال الوظيفة، ويمكنك تشغيل مهام متعددة بشكل أسرع. يمكنك أيضا إدارة مهامك بسهولة عن طريق تجميع الوظائف في جلسات عمل. بالإضافة إلى ذلك، تحصل الوظائف في الجلسات على أولوية على الوظائف غير الخاصة.
تقدير الموارد
في الحوسبة الكمومية، تقدير الموارد هو القدرة على فهم الموارد المطلوبة لتشغيل الخوارزمية الخاصة بك، مثل عدد qubits، وعدد البوابات الكمومية، ووقت المعالجة، وما إلى ذلك. عندما تفهم عدد البتات الكمومية المطلوبة لحل كمومي والاختلافات بين تقنيات qubit، يمكنك إعداد وتحسين الحلول الكمومية الخاصة بك للتشغيل على أجهزة الكم المقدار المستقبلية.
يوفر Azure Quantum أداة مجانية لتقدير موارد برنامج المقدار الخاص بك. يسمح لك Azure Quantum Resource Estimator بتقييم القرارات المعمارية، ومقارنة تقنيات البت الكمومي، وتحديد الموارد اللازمة لتنفيذ خوارزمية كمومية معينة.
إذا كنت تريد معرفة المزيد، فتحقق من الوحدة النمطية تقدير الموارد المادية لخوارزميات المقدار باستخدام Azure Quantum Resource Estimator.
الأجهزة الكمومية
في Azure Quantum، يمكنك العثور على العديد من موفري الأجهزة الكمومية لمساعدتك على الاستعداد لمستقبل الأجهزة الكمومية المتدرجة. على عكس الحلول الأخرى، لا يتم عزلك إلى تقنية أجهزة واحدة، وتستفيد من نهج المكدس الكامل الذي يحمي استثماراتك على المدى الطويل.
- IonQ: أجهزة كمبيوتر كمومية أيونية قابلة لإعادة التكوين ديناميكيا لما يصل إلى 11 كيوبت متصل بالكامل. يتيح لك IonQ تشغيل بوابة qubit ثنائية بين أي زوج.
- PASQAL: معالجات كمومية محايدة قائمة على الذرة تعمل في درجة حرارة الغرفة، مع أوقات تماسك طويلة واتصال كيوبت مثير للإعجاب.
- Quantinuum: أنظمة الأيونات المحاصرة ذات الدقة العالية والكيوبيتات المتصلة بالكامل ومعدلات الخطأ المنخفضة وإعادة استخدام البت الكمومي والقدرة على إجراء قياسات منتصف الدائرة.
- Rigetti: معالجات فائقة التوصيل المستندة إلى البوابة استنادا إلى qubits القابلة للضبط. ويستند أحدث معالج عائلة Aspen-M على تقنية متعددة الرقائق قابلة للتطوير خاصة، ما يتيح زمن انتقال منخفض وتنفيذ مواز.
أرصدة Azure Quantum المجانية
إذا كانت هذه هي المرة الأولى التي تستخدم فيها Azure Quantum، فستحصل تلقائيا على أرصدة Azure Quantum $500 (USD) مجانية للاستخدام مع كل موفر أجهزة كمومية مشارك. هذا صحيح، لديك 500 دولار أمريكي للإنفاق على كل موفر من موفري المقدار. تسهل Azure Quantum Credits استكشافك لموفري المقدار المختلفين وتساعدك على اختبار برامج المقدار الأولى.
يعتمد استهلاك Azure Quantum Credits على نموذج استخدام الموارد المحدد من قبل كل موفر كمومي ويتم خصم تكلفة الاستخدام من الأرصدة الخاصة بك.
إشعار
لاحظ أن أرصدة Azure وأرصدة Azure Quantum هي منح مختلفة ولا ينبغي الخلط بينها. عند إنشاء حساب Azure تجريبي مجاني، تحصل على أرصدة Azure مجانية بقيمة 200 دولار أمريكي لاستخدامها على خدمات Azure. أرصدة Azure غير مؤهلة للاستخدام على موفري الأجهزة الكمومية.
إذا لم أكن خبير كمومي، فهل يمكنني الاستمرار في استخدام Azure Quantum؟
تلتزم Microsoft بجعل الحوسبة الكمومية في متناول الجميع، سواء كنت مطور كمومي أو باحثا أو متحمسا.
يتضمن Azure Quantum الذكاء الاصطناعي لمساعدتك. يمكنك اللعب مع Copilot في Azure Quantum، وهو روبوت دردشة يركز على الكم يساعدك على كتابة التعليمات البرمجية وفهم المفاهيم الكمومية بشكل أفضل.
إذا كنت ترغب في التعلم من خلال القيام بذلك، فجرب Quantum Katas، وهي سلسلة من البرامج التعليمية الذاتية التي تعلمك عناصر الحوسبة الكمومية وبرمجة Q#. يمكنك أيضا استكشاف عينات المقدار Q#.
يمكنك أيضا التعلم من الخبراء والمتحمسين من خلال المدونات والمقالات ومقاطع الفيديو. ويمكنك تجربة بعض نماذج التعليمات البرمجية ل Q# في محرر التعليمات البرمجية عبر الإنترنت.
كل هذه الأدوات مجانية.