O que é o Azure Quantum?

Azure Quantum é o serviço de computação quântica na nuvem do MicrosoftAzure. Azure Quantum fornece um caminho aberto, flexível e à prova de futuro para a computação quântica que se adapta à sua maneira de trabalhar.

Azure Quantum oferece uma variedade de soluções de computação quântica, incluindo hardware quântico de provedores líderes do setor, software quântico e serviços quânticos. Com Azure Quantumisso, você pode executar programas quânticos em hardware quântico real, simular algoritmos quânticos e estimar os recursos necessários para executar seus programas quânticos em máquinas quânticas em escala futura.

Para saber mais sobre como você pode usar a computação quântica e algoritmos quânticos, confira o que é computação quântica?

Como começar a usar Azure Quantum

A maneira como você começa com Azure Quantum depende da configuração e dos requisitos atuais. Se você é um desenvolvedor ou já tem uma conta Azure, há diferentes maneiras de começar seu percurso com Azure Quantum. A tabela a seguir fornece diretrizes com base no tipo de usuário que você é:

Você não precisa ter uma Azure conta para usar Azure Quantum. Porém, se você quiser enviar seus programas quânticos para hardware Azure Quantumquântico real, precisará ter uma Azure conta e um Azure Quantum workspace.

Para obter uma Azure conta, registre-se gratuitamente e inscreva-se em uma assinatura paga conforme o uso. Se você é um aluno, então você pode tirar proveito de uma conta gratuita Azure para os alunos.

O site do Microsoft Quantum

O Microsoft site do Quantum é um recurso central em que você pode explorar a computação quântica. Você pode interagir com o Copilot em Azure Quantum, um agente de IA focado em quântica que ajuda você a escrever código e a entender melhor os conceitos quânticos. Você também pode aprender com especialistas e entusiastas por meio de blogs, artigos e vídeos.

Você pode experimentar exemplos de código Q# no editor de código online, enviar seu código para o Emulador Quantinuum baseado em nuvem e abrir seu código no VS Code para que a Web funcione em um ambiente quântico pré-configurado.

O Microsoft site do Quantum é gratuito para usar e não requer uma Azure conta. Para começar, você precisa apenas de uma Microsoft conta de email (MSA). Para obter mais informações, consulte Explorar Copilot em Azure Quantum.

Visual Studio Code

Azure Quantum oferece o Quantum Development Kit (QDK), um kit de desenvolvimento de software projetado especificamente para desenvolvimento quântico. Com o QDK, você pode escrever programas em diferentes linguagens de programação quântica, depurar seu código, obter comentários de código em tempo real e enviar trabalhos para hardware quântico real.Azure Quantum O QDK dá suporte à Microsoftlinguagem de programação Q#, juntamente com outras linguagens, como Qiskit, Cirq e OpenQASM.

O Quantum Development Kit código é gratuito e de software livre. Para começar, instale a extensão do QDK no Vs Code (Visual Studio Code). Para obter mais informações, consulte Configurar a extensão QDK.

O Azure portal

Se você tiver uma Azure conta, use o Azure portal para criar um Azure Quantum espaço de trabalho. Um Azure Quantum workspace é uma coleção de ativos associados à execução de programas quânticos. Para obter mais informações, consulte Criar um Azure Quantum espaço de trabalho.

Com o Azure portal, você pode enviar seus programas quânticos para hardware quântico real, gerenciar seu Azure Quantum workspace, exibir informações sobre seus trabalhos quânticos e monitorar seus programas quânticos.

O que é o Q#?

O Q# é uma linguagem de programação quântica de código aberto criada por Microsoft para desenvolver e executar seus programas quânticos.

Você pode pensar em um programa quântico como um conjunto de sub-rotinas clássicas que interagem com um sistema quântico para executar uma computação. Um programa Q# não modela diretamente o estado quântico, mas descreve como um computador de controle clássico interage com qubits. Em outras palavras, o Q# é independente de hardware, portanto, você não precisa considerar as tecnologias de qubit reais ao escrever programas Q#. Seu código Q# será executado em qualquer tecnologia de hardware quântico.

Q# é uma linguagem autônoma que oferece um alto nível de abstração. Não há noção de um estado quântico ou circuito. Em vez disso, o Q# implementa programas em termos de instruções e expressões, assim como linguagens de programação clássicas. Você pode integrar perfeitamente estruturas de computação clássicas e quânticas em seu código Q#.

Para obter mais informações, consulte Introdução ao Q#. Para começar a escrever código Q#, consulte Criar seu primeiro programa Q#.

O que posso fazer com Azure Quantum?

Azure Quantum oferece uma ampla gama de serviços e ferramentas para ajudá-lo a desenvolver soluções quânticas.

Para obter as informações mais recentes sobre Microsofta pesquisa de computação quântica, consulte a Microsoft página Pesquisa de Computação Quântica .

Computação quântica híbrida

A computação quântica híbrida refere-se aos processos e à arquitetura de um computador clássico e de um computador quântico trabalhando juntos para resolver um problema. Com a última geração de arquitetura de computador quântico híbrido disponível em Azure Quantum, você pode começar com uma abordagem híbrida clássica-quântica para programação.

Para obter mais informações, consulte Computação quântica híbrida.

Avaliação de recursos na computação quântica

Na computação quântica, a estimativa de recursos é a capacidade de entender os recursos necessários para executar um algoritmo em um computador quântico. Ao entender os requisitos de recursos para executar seus programas em diferentes tipos de hardware quântico, você pode preparar e refinar suas soluções quânticas para serem executadas em máquinas quânticas em escala futura. Por exemplo, a estimativa de recursos pode ajudá-lo a determinar a viabilidade de quebrar um algoritmo de criptografia específico em um computador quântico.

O Azure Quantum Avaliador de Recursos permite que você avalie as decisões de arquitetura, compare as tecnologias de qubit e determine os recursos necessários para executar um determinado algoritmo quântico. Você pode escolher entre protocolos tolerantes a falhas predefinidos ou definir seus próprios parâmetros de estimativa. O Avaliador de Recursos computa estimativas de recursos físicos pós-layout, considerando um conjunto de entradas, como parâmetros de qubit, o código de correção de erro quântico (QEC), o orçamento de erro e outros parâmetros.

Para começar, consulte Executar sua primeira estimativa de recurso.

Simulações de química quântica com Azure Quantum

A mecânica quântica é como o sistema operacional subjacente do nosso universo e descreve como os blocos de construção fundamentais da natureza se comportam. Reações químicas, processos celulares e propriedades materiais são todos mecânicos quânticos por natureza, e muitas vezes envolvem interações entre um grande número de partículas quânticas. Os computadores quânticos prometem simular sistemas mecânicos quânticos intrinsecamente, como moléculas, porque os qubits podem ser usados para representar os estados quânticos naturais nesses sistemas. Exemplos de sistemas quânticos que podemos modelar incluem fotossíntese, supercondutividade e formações moleculares complexas.

O QDK e Azure Quantum são criados para acelerar a descoberta científica. Reinvente sua produtividade de pesquisa e desenvolvimento com fluxos de trabalho de simulação otimizados para dimensionamento em Azure clusters de HPC (computação de alto desempenho), computação acelerada por IA, integração com ferramentas quânticas e hardware quântico e acesso futuro ao Microsoftsupercomputador quântico.

Para obter mais informações, consulte Desbloqueando o poder de Azure Molecular Dynamics.

Aceleração quântica

Computadores quânticos se dão excepcionalmente bem com problemas que exigem cálculos de um grande número de combinações possíveis. Esses tipos de problemas podem ser encontrados em muitas áreas, como simulação quântica, criptografia, aprendizado de máquina quântico e problemas de pesquisa.

Um dos objetivos da pesquisa de computação quântica é estudar quais tipos de problemas podem ser resolvidos por um computador quântico mais rápido do que um computador clássico e quão grande a aceleração pode ser. Um exemplo bem conhecido é o algoritmo de Grover, que produz uma aceleração polinomial sobre os equivalentes clássicos.

O algoritmo de Glover acelera drasticamente a solução para pesquisas de dados não estruturados, executando a pesquisa em menos etapas do que qualquer algoritmo clássico. De fato, qualquer problema que permita verificar se um determinado valor é uma solução válida (um "sim ou nenhum problema") pode ser formulado em termos do problema de pesquisa.

Para obter uma implementação do algoritmo de Grover, consulte Tutorial: Implementar o algoritmo de pesquisa de Grover em Q#.

Provedores quânticos disponíveis em Azure Quantum

Azure Quantum oferece alguns dos recursos quânticos mais atraentes e diversos disponíveis atualmente dos líderes do setor. Azure Quantum atualmente, faz parceria com os provedores a seguir para permitir que você execute seus programas quânticos em hardware real e a opção de testar seu código em simuladores de hardware.

Escolha o provedor que melhor se adapta às características do seu problema e suas necessidades.

• IONQ: Computadores quânticos de íons presos reconfiguráveis dinamicamente para até 36 qubits totalmente conectados, que permitem executar uma porta de dois qubits entre qualquer par de qubits.
• PASQAL: Processadores quânticos neutros baseados em atom que operam em temperatura ambiente, com tempos de coerência longos e conectividade de qubit impressionante.
• Quantinuum: Sistemas de íons aprisionados com alta fidelidade, qubits totalmente conectados, baixas taxas de erro, reutilização de qubits e a capacidade de realizar medições no meio do circuito.
• Rigetti: Alimentados por processadores quânticos baseados em qubit supercondutores, esses sistemas oferecem tempos de portão rápidos, lógica condicional de baixa latência e tempos de execução rápidos do programa.

Para obter mais informações sobre as especificações de cada provedor, consulte a lista completa de computação quânticatarget.

Para obter informações sobre o custo do trabalho, consulte Preços Azure Quantum e perguntas frequentes: Noções básicas sobre custos de trabalho e cobrança em Azure Quantum.

Conteúdo relacionado

Para começar a usar Azure Quantum, explore os seguintes links:

• Criar um Azure Quantum espaço de trabalho
• Introdução ao Q# e ao Visual Studio Code
• Instalar o Quantum Development Kit
• Executar um circuito do Qiskit em Azure Quantum