Apa itu Azure Quantum?
Azure Quantum adalah layanan komputasi kuantum cloud Azure. Azure Quantum menyediakan jalur terbuka, fleksibel, dan tahan masa depan ke komputasi kuantum yang beradaptasi dengan cara kerja Anda.
Azure Quantum menawarkan berbagai solusi komputasi kuantum, termasuk perangkat keras kuantum dari penyedia terkemuka di industri, perangkat lunak kuantum, dan layanan kuantum. Dengan Azure Quantum, Anda dapat menjalankan program kuantum pada perangkat keras kuantum nyata, mensimulasikan algoritma kuantum, dan memperkirakan sumber daya yang diperlukan untuk menjalankan program kuantum Anda pada mesin kuantum yang diskalakan di masa mendatang.
Untuk mempelajari selengkapnya tentang bagaimana Anda dapat menggunakan komputasi kuantum dan algoritma kuantum, lihat Apa itu Quantum Computing.
Bagaimana cara mulai menggunakan Azure Quantum?
Untuk mulai menggunakan Azure Quantum, Pertama-tama Anda perlu menentukan penyiapan dan persyaratan Anda saat ini. Apakah Anda seorang pengembang atau tidak, dan apakah Anda memiliki akun Azure atau tidak, ada berbagai cara untuk memulai perjalanan Anda dengan Azure Quantum. Tabel berikut ini menyediakan panduan berdasarkan jenis pengguna Anda:
| Tipe pengguna | Cara memulai |
|---|---|
| Saya tidak memiliki akun Azure dan saya bukan pengembang | Anda dapat mengunjungi situs web Azure Quantum |
| Saya tidak memiliki akun Azure dan saya adalah pengembang | Anda dapat menginstal Quantum Development Kit untuk Visual Studio Code |
| Saya memiliki akun Azure | Anda dapat memulai dengan membuat ruang kerja Azure Quantum. Kemudian, Anda dapat menggunakan portal Azure atau menginstal Quantum Development Kit untuk Visual Studio Code |
Anda tidak perlu memiliki akun Azure untuk menggunakan Azure Quantum. Tetapi, jika Anda ingin mengirimkan program kuantum Anda ke perangkat keras kuantum nyata di Azure Quantum, Anda memerlukan akun Azure dan ruang kerja Azure Quantum.
Untuk memiliki akun Azure, dapat mendaftar secara gratis dan mendaftar untuk langganan prabayar. Jika Anda adalah siswa, Anda dapat memanfaatkan akun Azure gratis untuk siswa.
Situs web Azure Quantum
Azure Quantum (quantum.microsoft.com) adalah sumber daya pusat untuk menjelajahi komputasi kuantum. Anda dapat terlibat dengan Copilot di Azure Quantum, chatbot berfokus pada kuantum yang membantu Anda menulis kode dan lebih memahami konsep kuantum. Anda juga dapat belajar dari para ahli dan penggemar melalui blog, artikel, dan video.
Anda dapat mencoba sampel kode Q# di editor kode online , mengirimkan tugas Anda ke Emulator Quantinuum berbasis cloud, dan membuka kode Anda di VS Code untuk Web dan terus bekerja di lingkungan kuantum yang telah dikonfigurasi sebelumnya.
Situs web Azure Quantum gratis dan tidak memerlukan akun Azure. Untuk memulai, yang Anda butuhkan hanyalah akun email Microsoft (MSA). Untuk informasi selengkapnya, lihat Menjelajahi Copilot di Azure Quantum.
Visual Studio Code
Azure Quantum menawarkan Quantum Development Kit (QDK). Dengan QDK, Anda dapat menulis program kuantum Q#, men-debug kode Anda, mendapatkan umpan balik kode real time, dan memilih komputer Anda target . QDK adalah satu-satunya kit pengembangan yang siap untuk Komputasi Kuantum Toleran Kesalahan (FTQC). Selain mendukung Q#, QDK juga mendukung program Qiskit dan Cirq untuk komputasi kuantum, jadi jika Anda sudah bekerja dalam bahasa pengembangan lain, Anda juga dapat menjalankan sirkuit Anda di Azure Quantum.
Quantum Development Kit gratis tanpa biaya dan tersedia di Visual Studio Code. Untuk informasi selengkapnya, lihat Menyiapkan ekstensi QDK.
Catatan
Ruang kerja Azure Quantum diperlukan untuk menjalankan program kuantum lokal Anda di penyedia Azure Quantum. Untuk informasi selengkapnya, lihat Buat ruang kerja Azure Quantum.
Portal Microsoft Azure
Jika Anda memiliki akun Azure, Anda dapat menggunakan portal Azure untuk membuat ruang kerja Azure Quantum. Ruang kerja Azure Quantum adalah kumpulan aset yang terkait dengan menjalankan kuantum. Untuk informasi selengkapnya, lihat Buat ruang kerja Azure Quantum.
Dengan portal Azure, Anda dapat mengirimkan program kuantum Anda ke perangkat keras kuantum nyata, mengelola ruang kerja Azure Quantum Anda, melihat pekerjaan kuantum Anda, dan memantau program kuantum Anda.
Apa itu Q#?
Q# adalah bahasa pemrograman kuantum sumber terbuka untuk mengembangkan dan menjalankan program kuantum.
Program kuantum dapat dilihat sebagai sekumpulan subroutine klasik tertentu yang, ketika dipanggil, melakukan komputasi dengan berinteraksi dengan sistem kuantum; program yang ditulis dalam Q# tidak secara langsung memodelkan status kuantum, melainkan menggambarkan bagaimana komputer kontrol klasik berinteraksi dengan qubit. Ini memungkinkan Anda untuk sepenuhnya tidak terikat tentang apa sebenarnya status kuantum tersebut di setiap mesin, yang mungkin memiliki interpretasi yang berbeda tergantung pada mesin.
Q# adalah bahasa mandiri yang menawarkan abstraksi tingkat tinggi. Tidak ada gagasan tentang status kuantum atau sirkuit; sebaliknya, Q# mengimplementasikan program dalam hal pernyataan dan ekspresi, seperti bahasa pemrograman klasik. Dengan demikian, bahasa Q# mendukung integrasi komputasi klasik dan kuantum yang kaya.
Untuk informasi selengkapnya, lihat Pengantar Q#. Untuk mulai menulis kode Q#, lihat Membuat program Q# pertama Anda.
Apa yang bisa saya lakukan dengan Azure Quantum?
Azure Quantum menawarkan berbagai layanan dan alat untuk membantu Anda mengembangkan solusi kuantum.
Untuk informasi terbaru tentang penelitian komputasi kuantum Microsoft, lihat halaman Microsoft Research Quantum Computing.
Komputasi kuantum hibrid
Komputasi kuantum hibrid mengacu pada proses dan arsitektur komputer klasik dan komputer kuantum yang bekerja sama untuk menyelesaikan masalah. Dengan arsitektur komputasi kuantum hibrid generasi terbaru yang tersedia di Azure Quantum Anda dapat mulai memprogram komputer kuantum dengan mencampur instruksi klasik dan kuantum bersama-sama.
Untuk informasi selengkapnya, lihat Komputasi kuantum hibrid.
Estimasi sumber daya dalam komputasi kuantum
Dalam komputasi kuantum, estimasi sumber daya adalah kemampuan untuk memahami sumber daya, yaitu jumlah qubit, jumlah gerbang kuantum, waktu pemrosesan, dll., yang akan diperlukan untuk algoritma tertentu, dengan asumsi (atau mengambil sebagai parameter) karakteristik perangkat keras tertentu. Memahami jumlah kuantum yang diperlukan untuk solusi kuantum dan perbedaan antara teknologi qubit memungkinkan inovator untuk mempersiapkan dan memperbaiki solusi kuantum mereka untuk berjalan pada mesin kuantum berskala di masa depan dan pada akhirnya mempercepat dampak kuantum mereka.
Azure Quantum Resource Estimator memungkinkan Anda menilai keputusan arsitektur, membandingkan teknologi qubit, dan menentukan sumber daya yang diperlukan untuk menjalankan algoritma kuantum tertentu. Anda dapat memilih dari protokol toleran terhadap kesalahan yang telah ditentukan sebelumnya dan menentukan asumsi model kubit fisik yang mendasarinya. Azure Quantum Resource Estimator menghitung estimasi sumber daya fisik pasca-tata letak dengan mengambil serangkaian input seperti parameter kubit, kode koreksi kesalahan kuantum (QEC), anggaran kesalahan, dan parameter lainnya.
Untuk memulai, lihat Jalankan perkiraan sumber daya pertama Anda.
Simulasi kuantum dengan Azure Quantum Elements
Mekanika kuantum adalah "sistem operasi" alam semesta yang mendasar. Ini menggambarkan bagaimana blok bangunan dasar alam berperilaku. Perilaku alam, seperti reaksi kimia, reaksi biologis, dan formasi material, sering melibatkan interaksi kuantum banyak tubuh. Untuk menyimulasikan sistem mekanika kuantum intrinsik, seperti molekul, komputasi kuantum menjanjikan, karena qubit dapat digunakan untuk mewakili keadaan alami yang dimaksud. Contoh sistem kuantum yang dapat dimodelkan komputasi kuantum adalah fotosintesis, superkonduktivitas, dan formasi molekul yang kompleks.
Azure Quantum Elements dibuat khusus untuk mempercepat penemuan ilmiah. Ciptakan kembali produktivitas penelitian dan pengembangan Anda dengan alur kerja simulasi yang dioptimalkan untuk penskalaan pada kluster Azure High-Performance Computing (HPC), komputasi yang dipercepat AI, penalaran tambahan menggunakan AI, integrasi dengan alat kuantum untuk mulai bereksperimen dengan perangkat keras kuantum yang ada, dan akses di masa depan ke superkomputer kuantum Microsoft.
Untuk informasi selengkapnya, lihat Membuka kunci kekuatan Azure untuk Dinamika Molekuler.
Percepatan kuantum
Komputer kuantum sangat baik dengan masalah yang memerlukan pengkalkulasian sejumlah besar kemungkinan kombinasi. Jenis masalah ini dapat ditemukan di banyak area, seperti simulasi kuantum, kriptografi, pembelajaran mesin kuantum, dan masalah pencarian.
Salah satu tujuan dari penelitian komputasi kuantum adalah untuk mempelajari masalah mana yang dapat diselesaikan oleh komputer kuantum lebih cepat daripada komputer klasik dan seberapa besar kecepatannya. Salah satu contoh terkenal adalah algoritma Grover, yang menghasilkan peningkatan kecepatan polinomial dibandingkan algoritma klasik.
Algoritma Grover mempercepat solusi untuk pencarian data yang tidak terstruktur, menjalankan pencarian dalam langkah yang lebih sedikit daripada algoritma klasik apa pun. Memang, masalah apa pun yang memungkinkan Anda untuk memeriksa apakah nilai yang diberikan $x$ adalah solusi yang valid ("masalah ya atau tidak") dapat dirumuskan dalam masalah pencarian.
Untuk implementasi algoritma Grover, lihat Tutorial: Menerapkan algoritma pencarian Grover di Q#.
Penyedia kuantum tersedia di Azure Quantum
Azure Quantum menawarkan beberapa sumber daya kuantum yang paling menarik dan beragam yang tersedia saat ini dari industri terdepan. Azure Quantum saat ini bermitra dengan penyedia berikut untuk memungkinkan Anda menjalankan program kuantum Q# Anda pada perangkat keras nyata, dan opsi untuk menguji kode Anda pada komputer kuantum simulasi.
Pilih penyedia yang paling sesuai dengan karakteristik masalah dan kebutuhan Anda.
- IONQ: Komputer kuantum trapped-ion yang dapat dikonfigurasi ulang secara dinamis hingga 11 qubit yang sepenuhnya terhubung, yang memungkinkan Anda menjalankan gerbang dua qubit antara pasangan apa pun.
- PASQAL: Prosesor kuantum berbasis atom netral beroperasi pada suhu kamar, dengan waktu koherensi yang panjang dan konektivitas qubit yang mengesankan.
- Quantinuum: Sistem trapped-ion dengan fidelitas tinggi, qubit yang terhubung sepenuhnya, tingkat kesalahan rendah, penggunaan kembali qubit, dan kemampuan untuk melakukan pengukuran pertengahan sirkuit.
- Rigetti: Sistem Rigetti didukung oleh prosesor kuantum berbasis qubit superkonduktor. Mereka menawarkan kecepatan gerbang yang cepat, logika bersyarat dengan latensi rendah, dan waktu eksekusi program yang cepat.
Untuk informasi selengkapnya tentang spesifikasi setiap penyedia, lihat daftar komputasi kuantum target lengkap.
Untuk informasi tentang biaya pekerjaan, lihat Harga di Azure Quantum dan FAQ: Memahami Biaya dan Penagihan Pekerjaan di Azure Quantum.
Penyedia segera hadir
- Quantum Circuits, Inc: Sirkuit superkonduktif penuh tumpukan, dengan umpan balik real-time yang memungkinkan koreksi kesalahan, gerbang keterikatan yang tidak bergantung pada pengkodean.
Konten terkait
Mulai menggunakan Azure Quantum: