Azure Quantum è un servizio cloud full-stack progettato per consentire agli utenti l'accesso remoto ai computer quantistici. Azure Quantum si concentra sull'integrazione degli strumenti di calcolo quantistico e del suo servizio cloud Azure. Con Azure Quantum, agli utenti verrà fornito un software che consente ai clienti di scrivere codice che può essere eseguito su hardware quantistico.
Il calcolo quantistico si concentra sull'esecuzione di calcoli basati sul comportamento delle particelle. A differenza del calcolo classico, che utilizza bit che esistono in uno stato 1 o 0, il calcolo quantistico utilizzerà bit quantistici, o qubit, che possono esistere come 1, 0 o 1 e 0 in uno stato combinato.
Microsoft ha dedicato molto tempo allo sviluppo delle proprie tecnologie di calcolo quantistico, inclusa una tecnologia qubit alternativa, il qubit topologico. Tuttavia, Microsoft deve ancora rilasciare il proprio hardware di elaborazione quantistica. Per creare Azure Quantum, Microsoft ha collaborato con quattro diverse organizzazioni: Honeywell, IonQ e QCI per l'hardware di elaborazione quantistica e 1QBit per il software di elaborazione quantistica. Queste organizzazioni fanno anche parte del Quantum Network, che è una comunità di organizzazioni incentrate sul quantum che collaborano con Microsoft. I diversi partner consentono a Microsoft di offrire agli utenti una scelta in diversi hardware di elaborazione quantistica.
Il servizio Azure Quantum è attualmente disponibile per l'anteprima per l'accesso di clienti selezionati.
Usi di Azure Quantum
Molti sviluppatori non hanno ancora esperienza nel lavorare in un ambiente informatico quantistico e l'accesso ai computer quantistici è attualmente limitato. Un caso d'uso generale per Azure Quantum è offrire agli utenti esperienza nello sviluppo dall'interno di un ambiente di elaborazione quantistica. In questo caso, un'organizzazione può apprendere informazioni sull'informatica quantistica utilizzando gli strumenti forniti, come il kit di sviluppo quantistico (QKD) di Microsoft.
Inoltre, molte organizzazioni non sono al momento sicure di dover utilizzare il calcolo quantistico e, in tal caso, potrebbero non essere in grado di creare l'hardware per esso. Essere in grado di accedere a un computer quantistico utilizzando un servizio cloud elimina quella barriera di accesso.
Azure Quantum è utile anche nelle aree in cui vengono normalmente utilizzati computer quantistici, inclusi i sistemi simulati. Ad esempio, un caso d'uso di Azure Quantum include la società OTI Lumionics, che ha utilizzato algoritmi progettati per sistemi quantistici per aiutare nello sviluppo di nuovi materiali per display OLED nell'elettronica di consumo. Gli algoritmi quantistici sono stati in grado di aiutare a simulare calcoli ad alte prestazioni, che avrebbero richiesto più tempo e sarebbero costati di più se fossero stati utilizzati i computer classici.
Caratteristiche principali di Azure Quantum
Le caratteristiche principali di Azure Quantum includono:
- un QKD open source, basato su Python;
- Q #, un linguaggio di programmazione per esprimere algoritmi quantistici, che si integra con Visual Studio e Visual Studio Code;
- scalabilità, sicurezza e supporto da Microsoft Azure;
- algoritmi predefiniti;
- Simulatori quantistici e strumenti di stima delle risorse;
- Hardware basato su Honeywell, che fornisce dispositivi trappola ionica o dispositivi in grado di intrappolare ioni;
- Hardware basato su IonQ, che fornisce hardware trappola ionica basato su gate;
- Hardware basato su QCI, che fornisce processori quantistici superconduttori; e
- Software 1QBit che collega la piattaforma OpenQEMIST (Quantum-Enabled Molecular ab Initio Simulation Toolkit) al QKD.
Azure Quantum contro Amazon Braket
Amazon Braket è un servizio cloud AWS completamente gestito progettato per consentire agli utenti l'accesso remoto ai computer quantistici. Il servizio è stato annunciato a dicembre 2019, un mese dopo l'annuncio di Azure Quantum, ed è attualmente disponibile in modalità anteprima. Braket è attualmente limitato alla maggior parte dei clienti aziendali di Amazon.
Azure Quantum è posizionato in modo simile ad Amazon Braket, dove i clienti possono utilizzare il servizio come esperienza per imparare a sviluppare in un ambiente di calcolo quantistico. Entrambi i servizi condividono anche casi d'uso simili. Inoltre, Amazon ha collaborato con organizzazioni di informatica quantistica per fornire l'hardware agli utenti. Mentre Microsoft si è abbinata a Honeywell, IonQ e QCI per l'hardware di calcolo quantistico, Amazon ha abbinato a Rigetti, D-Wave e IonQ. Tutte queste organizzazioni aiutano a fornire diverse scelte hardware quantistiche ai clienti Microsoft e Amazon. Quando Braket e Azure Quantum vengono confrontati insieme, i potenziali clienti possono vedere che le scelte sono simili tra i due servizi cloud. Ad esempio, sia Honeywell che IonQ forniscono dispositivi trappola ionica, che utilizzeranno singoli atomi nelle loro unità di elaborazione quantistica, mentre, come Rigetti, QCI utilizza chip superconduttori.