O que é o Azure Quantum?

Azure Quantum é MicrosoftAzureo serviço de computação quântica em nuvem da . Azure Quantum Oferece um caminho aberto, flexível e à prova de futuro para a computação quântica, adaptando-se à sua forma de trabalhar.

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

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

Como começar com Azure Quantum

Como começar com Azure Quantum depende da sua configuração atual e requisitos. Quer seja um programador, quer já tenha uma conta Azure, existem diferentes formas de começar a sua jornada com Azure Quantum. A tabela a seguir fornece orientação com base no tipo de usuário que você é:

Você não precisa ter uma conta Azure para usar Azure Quantum. Mas, se você quiser enviar seus programas quânticos para hardware quântico real no Azure Quantum, então você precisa ter uma Azure conta e um Azure Quantum espaço de trabalho.

Para obter uma Azure conta, registe-se gratuitamente e inscreva-se numa subscrição pré-paga. Se você é um estudante, então você pode tirar proveito de uma conta gratuita Azure para estudantes.

O site da Microsoft Quantum

O Microsoft site Quantum é um recurso central onde você pode explorar a computação quântica. Você pode interagir com o Copilot em Azure Quantum, um agente de IA focado em quântica que o ajuda a escrever código e a entender melhor os conceitos quânticos. Você também pode aprender com especialistas e entusiastas através 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 da Quantum é gratuito e não requer uma Azure conta. Para começar, você precisa apenas de uma conta de Microsoft e-mail (MSA). Para obter mais informações, consulte Explorar o Copilot em Azure Quantum.

Visual Studio Code

Azure Quantum oferece o 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 feedback de código em tempo real e enviar trabalhos para hardware quântico real através do Azure Quantum. O QDK suporta a linguagem de programação Q# do Microsoft, assim como outras linguagens como Qiskit, Cirq e OpenQASM.

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

O Azure portal

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

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

O que é Q#?

Q# é uma linguagem de programação quântica de código aberto criada para Microsoft 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 realizar um cálculo. 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 independente 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, muito parecido com as linguagens de programação clássicas. Você pode integrar perfeitamente estruturas de computação clássica e quântica 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 a pesquisa de computação quântica de Microsoft, consulte a Microsoft página de Pesquisa em Computação Quântica.

Computação quântica híbrida

A computação quântica híbrida refere-se aos processos e arquitetura de um computador clássico e um computador quântico trabalhando juntos para resolver um problema. Com a última geração de arquitetura de computador quântico híbrido disponível no Azure Quantum, você pode começar com uma abordagem híbrida clássica e quântica para programação.

Para obter mais informações, consulte Computação quântica híbrida.

Estimativa de recursos em computação quântica

Em computação quântica, estimativa de recursos é a capacidade de entender os recursos necessários para executar um algoritmo em um computador quântico. Quando você entende 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 futuras máquinas quânticas em escala. 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 Resource Estimator permite avaliar decisões arquitetônicas, comparar tecnologias de qubit e determinar 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 Resource Estimator calcula estimativas de recursos físicos pós-layout com base num conjunto de entradas, como parâmetros de qubit, o código de correção de erros quânticos (QEC), o orçamento de erro e outros parâmetros.

Para começar, consulte Executar sua primeira estimativa de recursos.

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 dos materiais são todos de natureza mecânica quântica, e muitas vezes envolvem interações entre um grande número de partículas quânticas. Os computadores quânticos prometem simular intrinsecamente sistemas de mecânica quântica, 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 construídos especificamente para acelerar a descoberta científica. Reinvente a sua produtividade de pesquisa e desenvolvimento com fluxos de trabalho de simulação otimizados para escalonamento em Azure clusters de computação de alto desempenho (HPC), computação acelerada por IA, integração com ferramentas quânticas e hardware quântico e acesso futuro ao supercomputador quântico de Microsoft.

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

Aceleração quântica

Os computadores quânticos se saem 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 em computação quântica é estudar que tipos de problemas podem ser resolvidos por um computador quântico mais rápido do que um computador clássico, e quão grande pode ser a aceleração. Um exemplo bem conhecido é o algoritmo de Grover, que produz uma aceleração polinomial sobre as contrapartes clássicas.

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

Para 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 diversificados disponíveis atualmente dos líderes do setor. Azure Quantum Atualmente, faz parceria com os seguintes provedores para permitir que você execute seus programas quânticos em hardware real e a opção de testar seu código em simuladores de hardware.

Escolha o fornecedor que melhor se adapte às características do seu problema e às suas necessidades.

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

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

Para obter informações sobre o custo do trabalho, consulte Preços e Azure Quantumperguntas frequentes: Noções básicas sobre custos de trabalho e faturamento no Azure Quantum.

Conteúdos relacionados

Para começar a usar Azure Quantum, explore as hiperligações seguintes.

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