什麼是混合式量子運算？

混合式量子運算 是指傳統計算機的進程和架構，以及一起運作的量子計算機，以解決問題。 透過 Azure Quantum 中提供的最新一代混合式量子運算架構，您可以將傳統和量子指令混合在一起，開始設計量子計算機。

Azure Quantum 體現了混合式量子運算的前瞻性願景，其中某些架構已可運作，而其他架構則正在積極開發中。 本文說明混合式量子運算的不同方法，以及如何用來優化特定問題。

使用批次量子運算分組線路

Batch 量子運算可讓您將多個量子線路作為單一作業提交至量子硬體。

一般而言，量子線路會一次以單一作業的形式傳送至量子硬體目標。 當用戶端收到一個線路的結果時，下一個線路會新增為佇列的新作業。 不過，將多個線路批處理成一個作業，可消除作業提交之間的等候，讓您更快速地執行多個作業。 可以利用批次量子運算的問題範例包括 Shor 的演算法和簡單的量子階段估計。

使用批次運算模型，您也可以將多個預先定義的線路批處理成一個作業。 一旦上一個線路完成，線路就會提交到量子硬體，以減少作業提交之間的等候。

在此架構中，量子位的狀態會在每個線路提交之間遺失。

注意

Azure Quantum 目前不支援批次量子運算。

使用會話將作業分組

會話可讓您組織多個量子運算作業，並能夠在量子作業之間執行傳統程序代碼。 您將能夠執行複雜的演算法，以更妥善地組織和追蹤個別的量子運算作業。 此外，在會話中分組的作業會優先於非會話作業。

在此模型中，用戶端計算資源會移至雲端，進而降低延遲，並重複執行具有不同參數的量子線路。 雖然會話允許較短的佇列時間和較長的執行問題，但量子位狀態不會在每個反覆項目之間保存。 使用此方法的問題範例包括 Variational Quantum Eigensolvers （VQE） 和 Quantum Approximate Optimization Algorithms （QAOA）。

如需詳細資訊，請參閱 開始使用會話。

執行混合式量子運算

透過混合式量子運算，傳統和量子架構會緊密結合，讓傳統計算在實體量子位一致時執行。 雖然受限於量子位存留期和錯誤修正，但這可讓量子程式遠離電路。 程序現在可以使用常見的程式設計建構來執行中電路測量、優化和重複使用量子位，並實時適應 QPU。 可以利用此模型的案例範例是調適型階段估計和機器學習。

如需詳細資訊，請參閱 整合式量子運算。

執行分散式量子運算

在此架構中，傳統計算會與邏輯量子位一起運作。 使用完全整合的傳統控制和較長的邏輯量子位，分散式量子運算模型可跨量子和分散式資源進行實時計算。 傳統控件不再限於迴圈，而且允許複雜材質模型化或完整催化劑反應的評估等案例。

注意

Azure Quantum 目前不支持分散式量子運算。