Планы Microsoft в области квантовых облачных вычислений делают еще один большой шаг вперед

- Advertisement -

Планы Microsoft в области квантовых облачных вычислений делают еще один большой шаг впередAzure Quantum, общедоступная облачная экосистема, предназначенная для квантовых приложений, разработанная Microsoft, теперь доступна как общедоступная предварительная версия. Гигант из Редмонда призвал разработчиков и исследователей в этой области начать использовать облачные сервисы платформы для исследования, создания и тестирования приложений квантовых технологий, которые могут преобразовать широкий спектр отраслей.

После прошлогоднего мероприятия Microsoft Build предварительная версия Azure Quantum была ограничена, и разработчики из избранных компаний тестировали платформу в течение последних нескольких месяцев. Эксперименты проводились во многих различных областях, включая дизайн материалов, финансовое моделирование и оптимизацию трафика.

«Благодаря общедоступной предварительной версии Azure Quantum мы открываем технологию для более широкой экосистемы», – сказала Джули Лав, старший директор Microsoft Quantum. «Это означает, что разработчики, исследователи, системные интеграторы и клиенты могут использовать его для обучения и создания».

- Advertisement -

Квантовые вычисления основаны на других строительных блоках, чем классические вычисления. В то время как классические биты могут содержать только одно значение, равное нулю или единице, квантовые биты – или кубиты – могут быть запрограммированы на одновременное хранение нескольких значений. Используя эту особенность кубитов, квантовые компьютеры могут решать задачи экспоненциально быстрее, чем классические компьютеры, хотя квантовые устройства все еще находятся в зачаточном состоянии.

Экосистема Azure Quantum также поставляется с пакетами программного обеспечения, которые помогут разработчикам начать писать квантовые приложения. Среди них пакет квантовой разработки с открытым исходным кодом (QDK) обеспечивает исследователям основу для разработки новых алгоритмов с помощью Q#, квантово-ориентированного языка программирования.

Исследователи могут использовать QDK для разработки и тестирования новых квантовых алгоритмов, для запуска небольших примеров на симуляторе или оценки требований к ресурсам для запуска масштабных симуляций на будущих квантовых компьютерах. Репозиторий QDK GitHub также включает библиотеки Q # с открытым исходным кодом и образцы, которые можно использовать для создания приложений квантовых вычислений.

«Исследования квантовых вычислений возможны в Azure Quantum с помощью богатого набора инструментов, начиная от QDK и языка программирования Q# для квантов, – сказал Лав. «Язык программирования Q# – это современный язык высокого уровня, который обещает долговечный и надежный код, а это означает, что ваш код будет работать с различными типами квантового оборудования и с будущими квантовыми системами».

Microsoft начала работать над квантовыми приложениями в химии и недавно опубликовала некоторые исследования по использованию квантовых компьютеров для разработки катализатора, который может выводить углерод из атмосферы. Ранние испытания Azure Quantum также показали, что Microsoft сотрудничает с компанией Dow, занимающейся материаловедением, над созданием квантового представления химической проблемы с использованием языка Q#.

Доступные в настоящее время квантовые устройства могут поддерживать только небольшое количество кубитов, а это означает, что квантовые алгоритмы, которые сегодня построены на квантовой платформе Microsoft, предназначены для решения небольших проблем, не имеющих большого значения для бизнеса. Но, как объясняет Лав, цель Azure Quantum – это, скорее, погружаться в квантовые возможности, чтобы заложить основу в ожидании будущего улучшенного оборудования.

«Эти приложения в квантовых вычислениях обещают решить некоторые из самых сложных проблем нашей планеты – в области энергетики, климата, материалов, сельского хозяйства, здравоохранения и многих других», – сказал Лав. «Подобные проблемы потребуют использования большого, масштабируемого, отказоустойчивого квантового оборудования, которое находится в стадии разработки, и очень важно начать создание и тестирование этих квантовых методов уже сегодня».

Однако Azure Quantum предлагает альтернативу разработчикам, которые не хотят ждать появления полнофункционального квантового компьютера. Microsoft эффективно работает в области квантовых технологий – метода, который состоит в имитации некоторых квантовых эффектов на классических компьютерах, чтобы в ближайшем будущем начать пользоваться преимуществами квантовых вычислений.

Идея состоит в том, чтобы имитировать определенное квантовое поведение, чтобы разработать квантовые алгоритмы, которые затем можно будет запускать на классическом оборудовании для решения сложных проблем, чтобы добиться значительного ускорения по сравнению с традиционными подходами. Этот метод особенно подходит для задач оптимизации.

Таким образом, клиенты Azure Quantum могут использовать квантовые решатели оптимизации от Microsoft и партнерской компании 1QBit для решения больших проблем в Azure на классических процессорах, графических процессорах и FGPA.

Квантовые методы, предоставленные Azure Quantum, были использованы компанией OTI Lumionics, занимающейся передовыми материалами, например, для разработки OLED-дисплеев следующего поколения. Ford также тестировал технологию для улучшения оптимизации движения, что дало многообещающие результаты в сценариях с участием до 5000 автомобилей.

В предварительном просмотре Azure Quantum также были представлены софтверные компании Jij и Toyota Tsusho, которые работали с квантовыми инструментами для решения проблем мобильности, оптимизируя время светофора для уменьшения загруженности города. Исследователи смогли сократить время ожидания машины на 20% по сравнению с традиционными методами оптимизации.

«Мы уже видели захватывающую работу от клиентов и партнеров в области оптимизации трафика, финансового моделирования, транспортировки и логистики, дизайна материалов и многого другого», – сказал Лав. «Я очень рад видеть, какие новые идеи приходят в голову разработчикам, когда у них в руках есть инструменты и решения, особенно для решений наших самых больших проблем в области климата и окружающей среды».

Параллельно с платформой Azure Quantum Microsoft в настоящее время разрабатывает собственный квантовый компьютер, но эта технология недостаточно развита, чтобы конкурировать с другими облачными квантовыми процессорами. Технологический гигант применяет другой метод, чем его конкуренты, основанный на так называемом «топологическом кубите» , который, по утверждению Microsoft, будет защищен от шума и будет лучше сохранять информацию.

Похожие статьи

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь

Последние записи