Qu’est-ce que Azure Quantum ?

Azure Quantum est le service de calcul quantique en cloud de MicrosoftAzure. Azure Quantum offre une voie ouverte, flexible et à l'épreuve du temps vers l'informatique quantique qui s'adapte à votre mode de travail.

Azure Quantum offre une gamme de solutions d’informatique quantique, y compris du matériel quantique provenant de fournisseurs de pointe, de logiciels quantiques et de services quantiques. Avec Azure Quantum, vous pouvez exécuter des programmes quantiques sur du matériel quantique réel, simuler des algorithmes quantiques et estimer les ressources nécessaires pour exécuter vos programmes quantiques sur des machines quantiques à l’échelle ultérieure.

Pour en savoir plus sur la façon dont vous pouvez utiliser l’informatique quantique et les algorithmes quantiques, consultez Qu’est-ce que l’informatique quantique ?

Comment se lancer avec Azure Quantum

Pour utiliser Azure Quantum, vous devez disposer d’un compte Azure et d’un espace de travail Azure Quantum. Pour développer des programmes quantiques et envoyer des travaux pour exécuter vos programmes sur Azure Quantum, utilisez le Microsoft Quantum Development Kit (QDK).

Pour obtenir un compte Azure, inscrivez-vous gratuitement et inscrivez-vous à un abonnement de paiement à l’utilisation. Si vous êtes étudiant, vous pouvez tirer parti d’un compte gratuit Azure pour les étudiants.

Remarque

Vous n'avez pas besoin d'avoir un compte Azure pour utiliser le QDK.

Le Microsoft site web Quantum

Le site web Microsoft Quantum est une ressource centrale où vous pouvez explorer l’informatique quantique à Microsoft. Vous pouvez obtenir les dernières actualités et informations de Microsoft Quantum. Vous pouvez apprendre des experts et des passionnés par le biais de blogs, d’articles et de vidéos.

Vous n'avez pas besoin d'un compte Azure pour accéder aux ressources et informations sur le site web Microsoft Quantum.

Microsoft Quantum Development Kit.

Le Microsoft Quantum Development Kit (QDK) est un kit de développement logiciel conçu spécifiquement pour le développement quantique. Avec le QDK, vous pouvez écrire des programmes dans différents langages de programmation quantique, déboguer votre code, visualiser les circuits quantiques et les résultats, et envoyer des travaux aux fournisseurs de matériel quantique sur Azure Quantum. Le QDK prend en charge Microsoftle langage de programmation Q# ainsi que d’autres langages tels que Qiskit, Cirq et OpenQASM.

Le QDK est gratuit et open source. Pour commencer, installez l’extension QDK dans Visual Studio Code (VS Code) ou installez la bibliothèque QDK Python. Pour plus d'informations, consultez Configurer le Microsoft Quantum Development Kit.

Remarque

Pour exécuter des programmes sur Azure Quantum, vous devez disposer d’un espace de travail Azure Quantum. Pour plus d’informations, consultez Créer un Azure Quantum espace de travail.

Le Azure portail

Si vous avez un compte Azure, utilisez le portail Azure pour créer un espace de travail Azure Quantum. Un Azure Quantum espace de travail est une collection de ressources associées à l’exécution de programmes quantiques. Pour plus d’informations, consultez Créer un Azure Quantum espace de travail.

Avec le Azure portail, vous pouvez envoyer vos programmes quantiques à du matériel quantique réel, gérer votre Azure Quantum espace de travail, afficher des informations sur vos travaux quantiques et surveiller vos programmes quantiques.

Qu’est-ce que Q# ?

Q# est un langage de programmation quantique open source créé par Microsoft pour développer et exécuter vos programmes quantiques.

Vous pouvez considérer un programme quantique comme un ensemble de sous-routines classiques qui interagissent avec un système quantique pour effectuer un calcul. Un programme Q# ne modélise pas directement l’état quantique, mais décrit plutôt comment un ordinateur de contrôle classique interagit avec des qubits. Q# est indépendant du matériel. Vous n’avez donc pas besoin de prendre en compte les technologies qubit réelles lorsque vous écrivez des programmes Q#. Votre code Q# peut s’exécuter sur n’importe quelle technologie matérielle quantique.

Q# est un langage autonome qui offre un niveau élevé d’abstraction. Il n’y a aucune notion d’état quantique ou de circuit. Au lieu de cela, Q# implémente des programmes en termes d’instructions et d’expressions, comme des langages de programmation classiques tels que Python. Vous pouvez intégrer en toute transparence des structures de calcul quantique et classiques dans votre code Q#.

Pour plus d’informations, consultez Présentation de Q#. Pour commencer à écrire du code Q#, consultez Créer votre premier programme Q#.

Que puis-je faire avec Azure Quantum?

Azure Quantum offre un large éventail de services et d’outils pour vous aider à développer des solutions quantiques.

Pour plus d’informations sur Microsoftla recherche en informatique quantique, consultez la Microsoft page Recherche en informatique quantique .

Informatique quantique hybride

L’informatique quantique hybride fait référence aux processus et à l’architecture d’un ordinateur classique et d’un ordinateur quantique travaillant ensemble pour résoudre un problème. Avec la dernière génération d’architecture d’ordinateur quantique hybride disponible dans Azure Quantum, vous pouvez commencer à utiliser une approche hybride classique-quantique pour la programmation.

Pour plus d’informations, consultez Qu’est-ce que l’informatique quantique hybride ?

Estimation des ressources dans l’informatique quantique

Dans l’informatique quantique, l’estimation des ressources est une technique permettant de comprendre les ressources requises pour exécuter un algorithme sur un ordinateur quantique. Lorsque vous comprenez les besoins en ressources pour exécuter vos programmes sur différents types de matériel quantique, vous pouvez préparer et affiner vos solutions quantiques pour qu’elles s’exécutent sur des machines quantiques à l’échelle ultérieure. Par exemple, l’estimation des ressources peut vous aider à déterminer la faisabilité de briser un algorithme de chiffrement particulier sur un type spécifique d’ordinateur quantique.

L’estimateur de ressources Microsoft Quantum vous permet d’évaluer les décisions architecturales, de comparer les technologies qubit et de déterminer les ressources dont vous avez besoin pour exécuter un algorithme quantique spécifique. Vous pouvez choisir parmi les protocoles prédéfinis à tolérance de panne ou concevoir vos propres modèles. L’estimateur de ressources calcule les estimations de ressources physiques post-disposition à partir d’un ensemble d’entrées telles que le budget d’erreur et les modèles de l’application quantique, l’architecture matérielle et le code QEC (Quantum Error Correction).

Pour commencer, consultez Comment installer et utiliser l’estimateur Microsoft de ressources Quantum.

Diagramme montrant comment l’estimateur de ressources calcule les estimations à partir d’un modèle d’application et d’un modèle d’architecture matérielle. Le modèle d’application génère des traces d’application, le modèle d’architecture génère des ensembles d’instructions (ISA) et l’estimateur de ressources explore toutes les combinaisons de traces d’application et d’ISA. Le résultat est un tracé Pareto Frontier avec les points optimaux pour l’efficacité des ressources.

Simulations de chimie quantique avec Azure Quantum et QDK

Vous pouvez considérer la mécanique quantique comme le système d’exploitation sous-jacent de notre univers qui décrit comment les blocs de construction fondamentaux de la nature se comportent. Les réactions chimiques, les processus cellulaires et les propriétés matérielles sont toutes mécaniques quantiques dans la nature, et impliquent souvent des interactions entre un grand nombre de particules quantiques. Les ordinateurs quantiques ont promis de simuler des systèmes mécaniques quantiques, tels que des molécules, car les qubits peuvent être utilisés pour représenter les états quantiques naturels dans ces systèmes. Des exemples de systèmes quantiques que les qubits peuvent modéliser incluent la photosynthèse, la superconductivité et les formations moléculaires complexes.

Le QDK et Azure Quantum est conçu pour accélérer la découverte scientifique. Réinventez votre productivité de recherche et de développement avec des flux de travail de simulation optimisés pour la mise à l’échelle sur Azure des clusters HPC (High-Performance Computing), l’informatique accélérée par l’IA, l’intégration avec les outils quantiques et le matériel quantique, ainsi que l’accès futur à Microsoftl’ordinateur quantique.

Pour plus d’informations, consultez Déverrouiller la puissance de Azure la dynamique moléculaire.

Accélération quantique

Les ordinateurs quantiques font exceptionnellement bien avec des problèmes qui nécessitent des calculs d’un grand nombre de combinaisons possibles. Ces types de problèmes surviennent dans de nombreux domaines, tels que la simulation quantique, le chiffrement, le Machine Learning quantique et les problèmes de recherche.

L’un des objectifs de la recherche en informatique quantique est d’étudier les types de problèmes qu’un ordinateur quantique peut résoudre plus rapidement qu’un ordinateur classique, et combien plus rapide. Un exemple connu est l’algorithme de Grover, qui génère une accélération polynomiale sur les algorithmes classiques.

L’algorithme de Grover accélère la solution pour effectuer des recherches de données non structurées en exécutant la recherche en moins d’étapes que n’importe quel algorithme classique. En général, les problèmes qui vous permettent de vérifier si une valeur donnée est une solution valide (un « oui ou aucun problème ») peuvent être formulés en termes de problème de recherche.

Pour une implémentation de l’algorithme de Grover, consultez Tutoriel : Implémenter l’algorithme de recherche de Grover dans Q#.

Fournisseurs quantiques disponibles sur Azure Quantum

Azure Quantum offre aujourd’hui quelques-unes des ressources quantiques les plus attrayantes et diversifiées disponibles auprès des leaders de l’industrie. Azure Quantum partenaires actuellement avec les fournisseurs suivants pour vous permettre d’exécuter vos programmes quantiques sur du matériel réel ou sur des simulateurs matériels.

Choisissez le fournisseur qui correspond le mieux aux caractéristiques de votre problème et à vos besoins.

  • IonQ : Ordinateurs quantiques à ions piégés dynamiquement reconfigurables, comportant jusqu’à 36 qubits entièrement interconnectés, permettant d’exécuter une porte à deux qubits entre n’importe quelle paire de qubits.
  • Pasqal : processeurs quantiques neutres basés sur des atomes qui fonctionnent à température ambiante, avec des temps de cohérence longs et une connectivité qubit impressionnante.
  • Quantinuum : Systèmes d’ions piégés avec qubits de haute fidélité, entièrement connectés, faibles taux d’erreur, réutilisation des qubits, et la possibilité de prendre une mesure à mi-circuit.
  • Rigetti : alimenté par des processeurs quantiques basés sur des qubits superconducteurs, ces systèmes offrent des temps de porte rapides, une logique conditionnelle à faible latence et des temps d’exécution de programme rapides.

Pour plus d’informations sur les spécifications de chaque fournisseur, consultez la liste complète de l'informatique quantique.

Pour plus d’informations sur le coût du travail, consultez tarification dans Azure Quantum et FAQ : Présentation des coûts et de la facturation des travaux dans Azure Quantum.

Contenu connexe

Pour commencer à utiliser Azure Quantum, explorez les liens suivants :

  • Last updated on