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

La façon dont vous démarrez Azure Quantum dépend de votre configuration et de vos exigences actuelles. Que vous soyez développeur, ou que vous ayez déjà un compte Azure, il existe différentes façons de commencer votre parcours avec Azure Quantum. Le tableau suivant fournit des conseils en fonction du type d’utilisateur que vous êtes :

Vous n’avez pas besoin d’avoir un compte Azure pour utiliser Azure Quantum. Toutefois, si vous souhaitez soumettre vos programmes quantiques à du matériel quantique réel, Azure Quantumvous devez disposer d’un Azure compte et d’un Azure Quantum espace de travail.

Pour obtenir un Azure compte, 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.

Le Microsoft site web Quantum

Le Microsoft site web Quantum est une ressource centrale où vous pouvez explorer l’informatique quantique. Vous pouvez interagir avec Copilot dans Azure Quantum, un agent IA axé sur le quantum qui vous aide à écrire du code et à mieux comprendre les concepts quantiques. Vous pouvez également apprendre des experts et des passionnés par le biais de blogs, d’articles et de vidéos.

Vous pouvez essayer des exemples de code Q# dans l’éditeur de code en ligne, soumettre votre code à l’émulateur Quantinuum basé sur le cloud et ouvrir votre code dans VS Code pour le web pour qu’il fonctionne dans un environnement quantique préconfiguré.

Le Microsoft site web Quantum est gratuit à utiliser et ne nécessite pas de Azure compte. Pour commencer, vous n’avez besoin que d’un Microsoft compte de messagerie (MSA). Pour plus d’informations, consultez Explorer Copilot dans Azure Quantum.

Visual Studio Code

Azure Quantum offre le kit de développement logiciel (QDK) conçu spécifiquement pour le Quantum Development Kit développement quantique. Avec le QDK, vous pouvez écrire des programmes dans différents langages de programmation quantique, déboguer votre code, obtenir des commentaires de code en temps réel et envoyer des travaux à du matériel quantique réel via Azure Quantum. Le QDK prend en charge Microsoftle langage de programmation Q# ainsi que d’autres langages tels que Qiskit, Cirq et OpenQASM.

Il Quantum Development Kit est gratuit et open source. Pour commencer, installez l’extension QDK dans Visual Studio Code (VS Code). Pour plus d'informations, voir Configurer l'extension QDK.

Le Azure portail

Si vous avez un Azure compte, utilisez le Azure portail pour créer un Azure Quantum espace de travail. 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. En d’autres termes, 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# s’exécute 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, tout comme les langages de programmation classiques. 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 l’informatique quantique hybride.

Estimation des ressources dans l’informatique quantique

Dans l’informatique quantique, l’estimation des ressources est la possibilité 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 ordinateur quantique.

L’estimateurAzure Quantum de ressources 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 donné. Vous pouvez choisir parmi les protocoles prédéfinis à tolérance de panne ou définir vos propres paramètres d’estimation. L’estimateur de ressources calcule les estimations de ressources physiques post-disposition en fonction d’un ensemble d’entrées telles que les paramètres qubit, le code de correction d’erreur quantique (QEC), le budget d’erreur et d’autres paramètres.

Pour bien démarrer, voir Exécutez votre première estimation de ressources.

Simulations de chimie quantique avec Azure Quantum

La mécanique quantique est comme le système d’exploitation sous-jacent de notre univers et 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 intrinsèquement, tels que des molécules, car les qubits peuvent être utilisés pour représenter les états quantiques naturels dans ces systèmes. Exemples de systèmes quantiques que nous pouvons 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 quels types de problèmes peuvent être résolus par un ordinateur quantique plus rapidement qu’un ordinateur classique, et quelle ampleur peut avoir cet accélération. Un exemple connu est l’algorithme de Grover, qui entraîne une accélération polynomiale par rapport aux équivalents classiques.

L’algorithme de Grover donne un grand coup d’accélérateur dans le traitement des recherches de données non structurées, en réduisant le nombre des étapes de recherche comme aucun algorithme classique ne l’avait fait auparavant. En effet, tout problème qui vous permet de vérifier si une valeur donnée est une solution valide (un « oui ou aucun problème ») peut être formulé 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 collabore actuellement avec les fournisseurs suivants pour vous permettre d’exécuter vos programmes quantiques sur du matériel réel et l’option de tester votre code 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 reconfigurables dynamiquement pour jusqu’à 36 qubits entièrement connectés, ce qui vous permet d’exécuter une porte à deux qubits entre n’importe quelle paire.
• 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 :

• Créer un Azure Quantum espace de travail
• Bien démarrer avec Q# et Visual Studio Code
• Installer le Quantum Development Kit
• Exécuter un circuit Qiskit dans Azure Quantum