Azure Quantum nedir?

Azure Quantum, Azure'ın bulut kuantum bilgi işlem hizmetidir. Azure Quantum, çalışma yönteminize uyum sağlayan açık, esnek ve geleceğe dönük bir kuantum bilişim yolu sağlar.

Azure Quantum, sektör lideri sağlayıcılardan kuantum donanımı, kuantum yazılımı ve kuantum hizmetleri dahil olmak üzere bir dizi kuantum bilgi işlem çözümü sunar. Azure Quantum ile gerçek kuantum donanımlarında kuantum programları çalıştırabilir, kuantum algoritmalarının simülasyonunu yapabilir ve kuantum programlarınızı gelecekteki ölçeklendirilmiş kuantum makinelerinde çalıştırmak için gereken kaynakları tahmin edebilirsiniz.

Kuantum bilişimini ve kuantum algoritmalarını nasıl kullanabileceğiniz hakkında daha fazla bilgi edinmek için bkz . Kuantum Bilişimini Anlama.

Azure Quantum'a nasıl başlarsınız?

Azure Quantum'u kullanmaya başlamak için öncelikle geçerli kurulumunuzu ve gereksinimlerinizi belirlemeniz gerekir. Geliştirici olup olmadığınız ve Azure hesabınız olsun veya olmasın, Azure Quantum yolculuğunuza başlamanın farklı yolları vardır. Aşağıdaki tablo, kullanıcı türünüz temelinde rehberlik sağlar:

Azure Quantum kullanmak için bir Azure hesabınız olması gerekmez. Ancak, kuantum programlarınızı Azure Quantum'daki gerçek kuantum donanımına göndermek istiyorsanız bir Azure hesabına ve Azure Quantum çalışma alanına ihtiyacınız vardır.

Azure hesabına sahip olmak için ücretsiz kaydolabilir ve kullandıkça öde aboneliğine kaydolabilirsiniz. Öğrenciyseniz öğrenciler için ücretsiz bir Azure hesabından yararlanabilirsiniz.

Azure Quantum web sitesi

Azure Quantum (quantum.microsoft.com), kuantum bilişimini keşfetmeye yönelik merkezi bir kaynaktır. Kod yazmanıza ve kuantum kavramlarını daha iyi anlamanıza yardımcı olan kuantum odaklı bir sohbet botu olan Azure Quantum'da Copilot ile etkileşim kurabilirsiniz. Ayrıca bloglar, makaleler ve videolar aracılığıyla uzmanlar ve meraklılardan da bilgi edinebilirsiniz.

çevrimiçi kod düzenleyicisinde Q# kod örneklerini deneyebilir, işinizi bulut tabanlı Quantinuum Öykünücüsü'ne gönderebilir ve kodunuzu Web için VS Code'da açabilir ve önceden yapılandırılmış bir kuantum ortamında çalışmaya devam edebilirsiniz.

Azure Quantum web sitesi ücretsizdir ve Azure hesabı gerektirmez . Başlamak için tek ihtiyacınız olan bir Microsoft (MSA) e-posta hesabıdır. Daha fazla bilgi için bkz . Azure Quantum'da Copilot'u keşfetme.

Visual Studio Code

Azure Quantum (QDK)Quantum Development Kit . QDK ile Q# kuantum programları yazabilir, kodunuzda hata ayıklayabilir, gerçek zamanlı kod geri bildirimi alabilir ve makinenizi target seçebilirsiniz. QDK, Hataya Dayanıklı Kuantum Bilişimi (FTQC) için hazır olan tek geliştirme setidir. Q# desteğinin yanı sıra QDK, kuantum bilişimi için Qiskit ve Cirq programlarını da destekler. Bu nedenle başka geliştirme dillerinde çalışıyorsanız bağlantı hatlarınızı Azure Quantum'da da çalıştırabilirsiniz.

Quantum Development Kit ücretsizdir ve Visual Studio Code'da kullanılabilir. Daha fazla bilgi için bkz. QDK uzantısını ayarlama.

Azure portal

Azure hesabınız varsa Azure portalını kullanarak bir Azure Quantum çalışma alanı oluşturabilirsiniz. Azure Quantum çalışma alanı, kuantum çalıştırmayla ilişkili varlık koleksiyonudur. Daha fazla bilgi için bkz . Azure Quantum çalışma alanı oluşturma.

Azure portalı ile kuantum programlarınızı gerçek kuantum donanımına gönderebilir, Azure Quantum çalışma alanınızı yönetebilir, kuantum işlerinizi görüntüleyebilir ve kuantum programlarınızı izleyebilirsiniz.

Q# nedir?

Q# kuantum programları geliştirmeye ve çalıştırmaya yönelik açık kaynaklı bir kuantum programlama dilidir.

Kuantum programı, çağrıldığında bir kuantum sistemiyle etkileşim kurarak hesaplama yapan belirli bir klasik alt yordam kümesi olarak görülebilir; Q# dilinde yazılmış bir program kuantum durumunu doğrudan modellemez, bunun yerine klasik bir denetim bilgisayarının kubitlerle nasıl etkileşime geçtiğini açıklar. Bu, her makinede kuantum durumunun bile target konusunda tamamen bağımsız olmanıza olanak tanır ve bu durum makineye bağlı olarak farklı yorumlara sahip olabilir.

Q# yüksek düzeyde soyutlama sunan tek başına bir dildir. Kuantum durumu veya bağlantı hattı diye bir şey yoktur; Bunun yerine, Q# klasik programlama dillerine çok benzer şekilde deyimler ve ifadeler açısından programlar uygular. Bu nedenle Q# dili zengin klasik ve kuantum bilişiminin tümleştirilmesini destekler.

Daha fazla bilgi için bkz . Q# giriş. Q# kodu yazmaya başlamak için bkz . İlk Q# programınızı oluşturma.

Azure Quantum ile ne yapabilirim?

Azure Quantum, kuantum çözümleri geliştirmenize yardımcı olacak çok çeşitli hizmetler ve araçlar sunar.

Microsoft'un kuantum bilişimi araştırması hakkında en son bilgiler için Bkz . Microsoft Research Quantum Computing sayfası.

Hibrit kuantum bilişimi

Hibrit kuantum bilişimi, klasik bir bilgisayarın ve bir kuantum bilgisayarın bir sorunu çözmek için birlikte çalışmasının süreçlerini ve mimarisini ifade eder. Azure Quantum'da sunulan en son nesil hibrit kuantum bilgi işlem mimarisiyle, klasik ve kuantum yönergelerini birlikte kullanarak kuantum bilgisayarlarını programlamaya başlayabilirsiniz.

Daha fazla bilgi için bkz . Hibrit kuantum bilişimi.

Kuantum bilişiminde kaynak tahmini

Kuantum bilişiminde kaynak tahmini, belirli donanım özelliklerini varsayarsak (veya parametre olarak alırsanız) belirli bir algoritma için gerekli olacak kubit sayısı, kuantum kapısı sayısı, işlem süresi vb. kaynakları anlama yeteneğidir. Kuantum çözümü için gereken kubit sayısını ve kubit teknolojileri arasındaki farkları anlamak, yenilikçilerin kuantum çözümlerini gelecekteki ölçeklendirilmiş kuantum makinelerinde çalışacak şekilde hazırlamasına ve daraltmasına ve sonunda kuantum etkisini hızlandırmasına olanak tanır.

Azure Quantum Kaynak Tahmin Aracı mimari kararları değerlendirmenize, kubit teknolojilerini karşılaştırmanıza ve belirli bir kuantum algoritmasını yürütmek için gereken kaynakları belirlemenize olanak tanır. Önceden tanımlanmış hataya dayanıklı protokoller arasından seçim yapabilir ve temel alınan fiziksel kubit modelinin varsayımlarını belirtebilirsiniz. Azure Quantum Kaynak Tahmin Aracı, kubit parametreleri, kuantum hata düzeltmesi (QEC) kodu, hata bütçesi ve diğer parametreler gibi bir dizi girişi hesaba katarak düzen sonrası fiziksel kaynak tahminini hesaplar.

Başlamak için bkz. İlk kaynak tahmininizi çalıştırın.

Azure Quantum Öğeleri ile kuantum simülasyonu

Kuantum mekaniği, evrenin temel "işletim sistemidir". Doğanın temel yapı taşları nasıl davranır açıklar. Kimyasal reaksiyonlar, biyolojik reaksiyonlar ve malzeme oluşumları gibi doğanın davranışları genellikle çok gövdeli kuantum etkileşimlerini içerir. Kuantum bilişimi, moleküller gibi doğal kuantum mekanik sistemlerinin benzetimini yapmak için umut vericidir çünkü kubitler söz konusu doğal durumları temsil etmek için kullanılabilir. Kuantum bilişiminin modellenebileceği kuantum sistemlerine örnek olarak fotosentez, süper iletkenlik ve karmaşık moleküler oluşumlar verilebilir.

Azure Quantum Öğeleri , bilimsel bulmayı hızlandırmak için oluşturulmuş bir amaçtır. Azure Yüksek Performanslı Bilgi İşlem (HPC) kümelerinde ölçeklendirme için iyileştirilmiş simülasyon iş akışları, yapay zeka hızlandırmalı bilgi işlem, yapay zeka kullanarak artırılmış akıl yürütme, mevcut kuantum donanımıyla deneme yapmaya başlamak için kuantum araçlarıyla tümleştirme ve gelecekte Microsoft'un kuantum süper bilgisayarına erişim ile araştırma ve geliştirme üretkenliğinizi yeniden geliştirin.

Daha fazla bilgi için bkz . Moleküler Dinamikler için Azure'ın gücünün kilidini açma.

Kuantum hızlandırmaları

Kuantum bilgisayarlar, çok sayıda olası bileşimin hesaplanması gereken sorunlarda son derece başarılıdır. Bu tür sorunlar kuantum simülasyonu, şifreleme, kuantum makine öğrenmesi ve arama sorunları gibi birçok alanda bulunabilir.

Kuantum bilgi işlem araştırmalarının hedeflerinden biri, kuantum bilgisayar tarafından klasik bilgisayardan daha hızlı çözülebilecek sorunları ve hızlandırmanın ne kadar büyük olabileceğini incelemektir. İyi bilinen örneklerden biri, klasik karşılıklar üzerinde polinomsal bir hız veren Grover algoritmasıdır.

Grover algoritması , çözümü yapılandırılmamış veri aramalarına hızlandırır ve aramayı klasik algoritmalardan daha az adımda çalıştırır. Aslında, belirli bir değerin $x$ değerinin geçerli bir çözüm olup olmadığını denetlemenizi sağlayan herhangi bir sorun ("evet veya hayır sorunu") arama sorunu açısından formüle edilebilir.

Grover algoritmasının uygulanması için bkz . Öğretici: Q# dilinde Grover arama algoritmasını uygulama.

Azure Quantum'da kullanılabilen kuantum sağlayıcıları

Azure Quantum, bugün sektör liderlerinden edinilebilen en ilgi çekici ve çeşitli kuantum kaynaklarından bazılarını sunar. Azure Quantum şu anda Q# kuantum programlarınızı gerçek donanımda çalıştırmanıza ve kodunuzu sanal kuantum bilgisayarlarda test etme seçeneğine olanak tanımak için aşağıdaki sağlayıcılarla iş ortağıdır.

Sorununuzun özelliklerine ve ihtiyaçlarınıza en uygun sağlayıcıyı seçin.

• IONQ: Herhangi bir çift arasında iki kubitli bir geçit çalıştırmanıza olanak tanıyan, en fazla 11 tam bağlı kubit için dinamik olarak yeniden yapılandırılabilir kapana kısılmış kuantum bilgisayarlar.
• PASQAL (Özel Önizleme): Uzun tutarlılık süreleri ve etkileyici kubit bağlantısı ile oda sıcaklığında çalışan nötr atom tabanlı kuantum işlemciler.
• Quantinuum: Yüksek aslına uygunluk, tam bağlı kubitler, düşük hata oranları, kubit yeniden kullanımı ve orta devre ölçümleri gerçekleştirme yeteneğine sahip tuzağa düşürülen iyon sistemleri.
• Rigetti: Rigetti'nin sistemleri süper iletken kubit tabanlı kuantum işlemcilerle desteklenir. Hızlı geçit süreleri, düşük gecikme süreli koşullu mantık ve hızlı program yürütme süreleri sunar.

Her sağlayıcının belirtimleri hakkında daha fazla bilgi için bkz. Tam Kuantum bilgi işlem target listesi.

İş maliyeti hakkında bilgi için bkz. Azure Quantum'da Fiyatlandırma ve SSS: Azure Quantum'da İş Maliyetlerini ve Faturalamayı Anlama.

Sağlayıcılar çok yakında

• Quantum Circuits, Inc: Tam yığın süper iletken devreler, hata düzeltme, kodlama-agnostic entangling geçitleri sağlayan gerçek zamanlı geri bildirim ile.

İlgili içerik

Azure Quantum'ı kullanmaya başlayın:

• Azure Quantum çalışma alanı oluşturma
• Q# ve Visual Studio Code ile çalışmaya başlama
• Q# ve Azure Quantum not defterlerini kullanmaya başlama
• Yükleme: Quantum Development Kit
• Azure Quantum'da Qiskit bağlantı hattı çalıştırma