Megjegyzés
Az oldalhoz való hozzáféréshez engedély szükséges. Megpróbálhat bejelentkezni vagy módosítani a címtárat.
Az oldalhoz való hozzáféréshez engedély szükséges. Megpróbálhatja módosítani a címtárat.
Az Azure Quantum az Azure felhőalapú kvantum-számítási szolgáltatása. Az Azure Quantum nyílt, rugalmas és jövőbiztos utat biztosít a kvantum-számítástechnika számára, amely alkalmazkodik az Ön munkamódszeréhez.
Az Azure Quantum számos kvantum-számítástechnikai megoldást kínál, beleértve az iparágvezető szolgáltatóktól származó kvantumhardvereket, a kvantumszoftvereket és a kvantumszolgáltatásokat. Az Azure Quantum használatával kvantumprogramokat futtathat valós kvantumhardvereken, kvantumalgoritmusokat szimulálhat, és megbecsülheti a kvantumprogramok jövőbeli skálázott kvantumgépeken való futtatásához szükséges erőforrásokat.
A kvantum-számítástechnika és a kvantum-algoritmusok használatáról további információt a „Mi az a kvantumszámítástechnika” című részben találhat .
Hogyan kezdheti el az Azure Quantum használatbavételét?
Az Azure Quantum használatának megkezdéséhez először meg kell határoznia az aktuális beállítási és követelményeket. Akár fejlesztő, akár nem, és akár rendelkezik Azure-fiókkal, akár nem, különböző módokon kezdheti meg az Azure Quantumtal való utazást. Az alábbi táblázat útmutatást nyújt a felhasználó típusa alapján:
| Felhasználó típusa | Az első lépések |
|---|---|
| Nincs Azure-fiókom, és nem vagyok fejlesztő | Látogasson el az Azure Quantum webhelyére |
| Nincs Azure-fiókom, és fejlesztő vagyok | A Visual Studio Code-ot telepítheti Quantum Development Kit |
| Azure-fiókom van | Első lépésként hozzon létre egy Azure Quantum-munkaterületet. Ezután használhatja az Azure Portalt , vagy telepítheti a Quantum Development Kit Visual Studio Code-ot |
Az Azure Quantum használatához nem kell Azure-fiókkal rendelkeznie. Ha azonban valódi kvantumhardverbe szeretné küldeni a kvantumprogramokat az Azure Quantumban, szüksége lesz egy Azure-fiókra és egy Azure Quantum-munkaterületre.
Azure-fiókhoz ingyenesen regisztrálhat, és regisztrálhat használatalapú fizetéses előfizetésre. Ha Ön diák, kihasználhatja az ingyenes Azure-fiók előnyeit a diákok számára.
Az Azure Quantum webhelye
Az Azure Quantum (quantum.microsoft.com) egy központi erőforrás a kvantum-számítástechnika felfedezéséhez. Kapcsolatba léphet a Copilottal az Azure Quantumban, egy kvantumközpontú csevegőrobottal, amely segít a kódírásban és a kvantumfogalmak jobb megértésében. A szakértőktől és a rajongóktól blogokon, cikkeken és videókon keresztül is tanulhat.
A Q#-kódmintákat kipróbálhatja az online kódszerkesztőben, elküldheti a feladatát a felhőalapú Quantinuum Emulatorba, megnyithatja a kódot a VS Code a Webhez, és folytathatja a munkát egy előre konfigurált kvantumkörnyezetben.
Az Azure Quantum webhelye ingyenes , és nem igényel Azure-fiókot. Első lépésként mindössze egy Microsoft (MSA) e-mail-fiókra van szüksége. További információ: A Copilot felfedezése az Azure Quantumban.
Visual Studio Code
Az Azure Quantum a Quantum Development Kit (QDK) szolgáltatást kínálja. A QDK-val Q#-kvantumprogramokat írhat, hibakeresést végezhet a kódban, valós idejű kódvisszajelzéseket kaphat, és kiválaszthatja a target gépet. A QDK az egyetlen fejlesztési készlet, amely készen áll a hibatűrő kvantum-számítástechnikára (FTQC). A Q#támogatása mellett a QDK a Qiskit- és Cirq-programokat is támogatja a kvantum-számítástechnikához, így ha már dolgozik más fejlesztési nyelveken, akkor az Azure Quantumon is futtathatja a kapcsolatcsoportokat.
A Quantum Development Kit ingyenesen elérhető a Visual Studio Code-ban. További információ: QDK-bővítmény beállítása.
Megjegyzés
A helyi kvantumprogramok Azure Quantum-szolgáltatókon való futtatásához Azure Quantum-munkaterületre van szükség. További információ: Azure Quantum-munkaterület létrehozása.
Az Azure Portal
Ha rendelkezik Azure-fiókkal, az Azure Portal használatával létrehozhat egy Azure Quantum-munkaterületet. Az Azure Quantum-munkaterület a kvantum futtatásához társított eszközök gyűjteménye. További információ: Azure Quantum-munkaterület létrehozása.
Az Azure Portalon valós kvantumhardverbe küldheti a kvantumprogramokat, kezelheti az Azure Quantum-munkaterületet, megtekintheti a kvantumfeladatokat, és monitorozhat kvantumprogramokat.
Mi az a Q#?
A Q# egy nyílt forráskódú kvantumprogramozási nyelv kvantumprogramok fejlesztéséhez és futtatásához.
A kvantumprogramok a klasszikus alrutinok meghatározott készletének tekinthetők, amelyek meghívásakor számítást végeznek egy kvantumrendszerrel való interakcióval; A Q#-ban írt program nem közvetlenül modellezi a kvantumállapotot, hanem azt írja le, hogy egy klasszikus vezérlőszámítógép hogyan kommunikál a qubitekkel. Ez lehetővé teszi, hogy teljesen agnosztikus legyen azzal kapcsolatban, hogy mi is az a kvantumállapot az egyes target gépeken, amelyek a géptől függően eltérő értelmezésekkel rendelkezhetnek.
A Q# egy önálló nyelv, amely magas szintű absztrakciót kínál. Nincs kvantumállapot vagy kapcsolatcsoport fogalma; ehelyett a Q# a klasszikus programozási nyelvekhez hasonlóan utasítások és kifejezések formájában implementálja a programokat. Így a Q# nyelv támogatja a gazdag klasszikus és kvantum-számítástechnika integrációját.
További információ: Bevezetés a Q#-ba. A Q#-kód írásának megkezdéséhez tekintse meg az első Q#-program létrehozása című témakört.
Mit tehetek az Azure Quántummal?
Az Azure Quantum számos szolgáltatást és eszközt kínál a kvantummegoldások fejlesztéséhez.
A Microsoft kvantum-számítástechnikával kapcsolatos kutatásával kapcsolatos legfrissebb információkért tekintse meg a Microsoft Research Quantum Computing oldalát.
Hibrid kvantum-számítástechnika
A hibrid kvantum-számítástechnika egy klasszikus számítógép és egy kvantumszámítógép folyamatait és architektúráját jelenti, amelyek közösen dolgoznak egy probléma megoldásán. Az Azure Quantumban elérhető hibrid kvantum-számítástechnikai architektúra legújabb generációjával megkezdheti a kvantumszámítógépek programozását a klasszikus és a kvantumutasítások kombinálásával.
További információ: Hibrid kvantum-számítástechnika.
Erőforrás-becslés a kvantum-számítástechnikában
A kvantum-számítástechnikában az erőforrás-becslés annak megértésére való képesség, hogy egy adott algoritmushoz milyen erőforrások, azaz a qubitek száma, a kvantumkapuk száma, a feldolgozási idő stb., lesznek szükségesek, feltételezve bizonyos hardverjellemzőket (vagy azokat paraméterként kezelve). A kvantummegoldáshoz szükséges qubitek számának és a qubittechnológiák közötti különbségeknek a megértése lehetővé teszi az innovátorok számára, hogy előkészítsék és finomítsák kvantummegoldásaikat a jövőbeli skálázott kvantumgépeken való futtatáshoz, és végső soron felgyorsítsák azok kvantumhatását.
Az Azure Quantum Resource Estimator lehetővé teszi az architekturális döntések értékelését, a qubit-technológiák összehasonlítását és az adott kvantum-algoritmus végrehajtásához szükséges erőforrások meghatározását. Választhat az előre definiált hibatűrő protokollok közül, és megadhatja a mögöttes fizikai qubitmodell feltételezéseit. Az Azure Quantum Resource Estimator az elrendezés utáni fizikai erőforrás-becslést olyan bemenetek halmazával számítja ki, mint a qubitparaméterek, a kvantumhibák javítása (QEC) kódja, a hibaköltségvetés és más paraméterek figyelembe vétele.
Kezdéshez, lásd Az első erőforrás-becslés futtatása.
Kvantumszimuláció az Azure Quantum Elements használatával
A kvantummechanika az univerzum mögöttes "operációs rendszere". Leírja, hogyan viselkednek a természet alapvető építőelemei. A természet viselkedése, például a kémiai reakciók, a biológiai reakciók és az anyagalakzatok gyakran több test közötti kvantum-interakciókat foglalnak magukban. A belsőleg kvantummechanikai rendszerek, például a molekulák szimulálásához a kvantum-számítástechnika ígéretes, mivel a qubitek a szóban forgó természetes állapotok ábrázolására használhatók. Ilyenek például a kvantumrendszerek, amelyeket a kvantum-számítástechnika képes modellozni: fotoszintézis, szupravezetés és összetett molekuláris formációk.
Az Azure Quantum Elements célja a tudományos felfedezés felgyorsítása. Újraértelmezheti kutatási és fejlesztési hatékonyságát az Azure Nagy teljesítményű számítástechnika (HPC) fürtökre való skálázásra optimalizált szimulációs munkafolyamatokkal, mesterséges intelligenciával gyorsított számítástechnikával, mesterséges intelligencia által végzett kiterjesztett érveléssel, kvantumeszközökkel való integrációval, hogy elkezdje a kísérletezést a meglévő kvantumhardverekkel, és a jövőben hozzáférhessen a Microsoft kvantum-szuperszámítógépéhez.
További információ: Az Azure for Molecular Dynamics hatóerejének feloldása.
Kvantumgyorsítások
A kvantumszámítógépek kivételesen jól rendelkeznek olyan problémákkal, amelyek nagy számú lehetséges kombináció kiszámítását igénylik. Az ilyen típusú problémák számos területen megtalálhatók, például kvantumszimuláció, titkosítás, kvantumgép-tanulás és keresési problémák.
A kvantum-számítástechnika kutatásának egyik célja annak vizsgálata, hogy mely problémákat lehet gyorsabban megoldani egy kvantumszámítógép, mint egy klasszikus számítógép, és mekkora lehet a sebesség. Az egyik jól ismert példa a Grover algoritmusa, amely polinomos felgyorsulást eredményez a klasszikus megfelelőknél.
A Grover algoritmusa felgyorsítja a megoldást a strukturálatlan adatkeresésekre, és kevesebb lépésben futtatja a keresést, mint bármely klasszikus algoritmus. Valóban, minden olyan probléma, amely lehetővé teszi annak ellenőrzését, hogy egy adott érték $x$ érvényes megoldás-e (igen vagy nem probléma) a keresési probléma szempontjából fogalmazható meg.
A Grover-algoritmus implementálásáról lásd : Oktatóanyag: A Grover keresési algoritmusának implementálása a Q#-ban.
Az Azure Quantumban elérhető kvantumszolgáltatók
Az Azure Quantum az iparági vezetők által ma elérhető legvonzóbb és legkülönfélébb kvantumerőforrásokat kínálja. Az Azure Quantum jelenleg a következő szolgáltatókkal együttműködve teszi lehetővé a Q#-kvantumprogramok valós hardveren való futtatását, valamint a kód szimulált kvantumszámítógépeken való tesztelését.
Válassza ki a probléma jellemzőinek és igényeinek leginkább megfelelő szolgáltatót.
- IONQ: Dinamikusan újrakonfigurálható csapdaion-kvantumszámítógépek akár 11 teljesen összekapcsolt qubittel, amelyek lehetővé teszik, hogy két qubit közötti kaput futtasson bármely pár esetében.
- PASQAL: Semleges atomalapú kvantumprocesszorok szobahőmérsékleten, hosszú koherenciaidővel és lenyűgöző qubit-kapcsolattal.
- Quantinuum: Rekedt ionrendszerek nagy megbízhatósággal, teljesen csatlakoztatott qubitekkel, alacsony hibaarányokkal, qubit-újrahasználattal és közép-áramköri mérések elvégzésének képességével.
- Rigetti: A Rigetti rendszereit qubitalapú kvantumprocesszorok szupravezetői működtetik. Gyors kapuidőt, alacsony késésű feltételes logikát és gyors programvégrehajtási időt kínálnak.
Az egyes szolgáltatók specifikációiról további információt a Kvantumszámítástechnika teljes listáján talál.
A feladatok költségéről további információért lásd az Azure Quantum díjszabás-t és a Gyakori Kérdések: A feladatok költségeinek és számlázásának ismertetése az Azure Quantumban részt.
Hamarosan érkeznek a szolgáltatók
- Quantum Circuits, Inc: Komplett szupravezető áramkörök valós idejű visszacsatolással, amely lehetővé teszi a hibajavítást, kódolásfüggetlen összefonódó kapukkal.
Kapcsolódó tartalom
Az Azure Quantum használatának megkezdése: