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

Para usar Azure Quantum, precisa de ter uma conta Azure e um espaço de trabalho Azure Quantum. Para desenvolver programas quânticos e submeter trabalhos para executar os seus programas em Azure Quantum, utilize o Microsoft Quantum Development Kit (QDK).

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 site Microsoft Quantum é um recurso central onde podes explorar computação quântica em Microsoft. Pode obter as últimas notícias e informações no Microsoft Quantum. Pode aprender com especialistas e entusiastas através de blogs, artigos e vídeos.

Não precisa de uma conta Azure para aceder aos recursos e informações no site Microsoft Quantum.

O Microsoft Quantum Development Kit

O Microsoft Quantum Development Kit (QDK) é um kit de desenvolvimento de software concebido especificamente para desenvolvimento quântico. Com o QDK, pode escrever programas em diferentes linguagens de programação quântica, depurar o seu código, visualizar circuitos e resultados quânticos, e submeter trabalhos a fornecedores de hardware quântico em Azure Quantum. O QDK suporta a linguagem de programação Q# do Microsoft, assim como outras linguagens como Qiskit, Cirq e OpenQASM.

O QDK é gratuito e open source. Para começar, instale a extensão QDK no Visual Studio Code (VS Code) ou instale o pacote QDK Python. Para mais informações, consulte a seção Configurar o Microsoft Quantum Development Kit.

O Azure portal

Se tiver uma conta Azure, use 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. O Q# é independente do hardware, por isso não precisas de considerar tecnologias reais de qubits quando escreves programas Q#. O teu código Q# pode correr 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, tal como as linguagens de programação clássicas como o Python. 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 mais informações, veja O que é computação quântica híbrida?

Estimativa de recursos em computação quântica

Em computação quântica, a estimativa de recursos é uma técnica para compreender os recursos necessários para executar um algoritmo num 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 ajudar a determinar a viabilidade de quebrar um algoritmo de encriptação específico num tipo específico de computador quântico.

O Microsoft estimador quântico de recursos permite avaliar decisões arquitetónicas, comparar tecnologias de qubits e determinar os recursos necessários para executar um algoritmo quântico específico. Pode escolher entre protocolos tolerantes a falhas pré-definidos ou desenhar os seus próprios modelos. O estimador de recursos calcula estimativas dos recursos físicos pós-layout com base num conjunto de parâmetros de entrada, como o orçamento de erros e modelos da aplicação quântica, da arquitetura de hardware e do código de correção de erros quânticos (QEC).

Para começar, veja Como instalar e usar o Microsoft estimador de recursos Quantum.

Simulações de química quântica com Azure Quantum e o QDK

Pode-se pensar na mecânica quântica como o sistema operativo subjacente do nosso universo que descreve como os blocos 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 têm potencial para simular sistemas mecânico-quânticos, como moléculas, porque os qubits podem ser usados para representar os estados quânticos naturais nestes sistemas. Exemplos de sistemas quânticos que os qubits podem 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 investigação em computação quântica é estudar os tipos de problemas que um computador quântico pode resolver mais rapidamente do que um computador clássico, e quanto mais rápido. Um exemplo bem conhecido é o algoritmo de Grover, que produz uma aceleração polinomial sobre os algoritmos clássicos.

O algoritmo de Grover acelera a solução para pesquisas de dados não estruturados ao executar a pesquisa em menos passos do que qualquer algoritmo clássico conseguiria. Em geral, problemas que permitem verificar se um dado valor é uma solução válida (um problema de "sim ou não") podem ser formulados 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 fornecedores para lhe permitir a execução dos seus programas quânticos em hardware real ou em simuladores de hardware.

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

• IonQ: Computadores quânticos de iões confinados, dinamicamente reconfiguráveis, para até 36 qubits totalmente conectados, permitindo executar uma porta de dois qubits entre qualquer par deles.
• Pasqal: Processadores quânticos baseados em átomos neutros que operam à temperatura ambiente, com longos tempos de coerência e impressionante conectividade de qubits.
• 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 Microsoft Quantum Development Kit
• Execute um circuito Qiskit em Azure Quantum