غول ردموند Azure Quantum را به اکوسیستم وسیع تری گسترش داده است.
Azure Quantum، اکوسیستم ابر عمومی که به برنامه های کوانتومی اختصاص یافته توسط مایکروسافت توسعه داده شده است و هم اکنون برای پیش نمایش عمومی در دسترس است. غول ردموند از توسعه دهندگان و محققان این حوزه، خواسته است تا از خدمات ابری این پلتفرم برای کشف، ساخت و آزمایش کاربردهای فناوری های کوانتومی که می توانند طیف وسیعی از صنایع را متحول کنند، استفاده کنند.
از سال گذشته، Azure Quantum پیش نمایش محدودی داشته است و توسعه دهندگان شرکت های منتخب از چند ماه گذشته این پلتفرم را آزمایش کرده اند. آزمایشاتی در زمینه های مختلف در این پلتفرم انجام شده است، از جمله طراحی مواد، مدل سازی مالی و بهینه سازی ترافیک.
جولی لاو، مدیر ارشد مایکروسافت کوانتوم می گوید:« با Azure Quantum Preview Public، ما در حال توسعه فناوری برای اکوسیستم گسترده تری هستیم. این بدان معنی است که توسعه دهندگان، محققان ، تجمیع کنندگان سیستمها و مشتریان می توانند از آن برای یادگیری و ساخت استفاده کنند.»
Azure Quantum با هدف ایجاد یک فروشگاه یک مرحله ای برای توسعه دهندگان، همراه با منابع نرم افزاری و سخت افزاری که برای ساخت برنامه های کوانتومی ضروری است، ارائه می شود.
محاسبات کوانتومی بر اساس بلوک های ساختاری متفاوت از محاسبات کلاسیک است. در حالی که بیت های کلاسیک فقط می توانند یک مقدار واحد صفر یا یک را نگه دارند، بیت های کوانتومی – یا کیوبیت ها – می توانند برای نگهداری همزمان چند مقدار برنامه ریزی شوند. با استفاده از این ویژگی خاص کیوبیت ها ، رایانه های کوانتومی می توانند سریعتر از رایانه های کلاسیک مسایل را حل کنند. اگر چه، دستگاه های کوانتومی هنوز در مراحل ابتدایی هستند.
اکوسیستم Azure Quantum همچنین دارای بسته های نرم افزاری است که به توسعه دهندگان کمک می کند تا با نوشتن برنامه های کوانتومی شروع به کار کنند. در این میان، یک کیت توسعه کوانتومی منبع باز (QDK) زمینه ای را برای محققان فراهم می کند تا الگوریتم های جدیدی را با Q# ، یک زبان برنامه نویسی متمرکز بر کوانتوم، ایجاد کنند.
محققان می توانند با استفاده از QDK الگوریتم های کوانتومی جدیدی را بسازند و آزمایش کنند، نمونه های کوچکی را روی شبیه ساز اجرا کنند یا نیازهای منابع را برای اجرای شبیه سازی در مقیاس در رایانه های کوانتومی آینده تخمین بزنند. مخزن GitHub QDK همچنین شامل کتابخانه های Q# منبع باز و نمونه هایی است که می تواند برای ساخت برنامه های محاسبات کوانتومی مورد استفاده قرار گیرد.
لاو می گوید: « تحقیقات محاسبات کوانتومی در Azure Quantum توسط مجموعه ای غنی از ابزارها از QDK و زبان برنامه نویسی Q# برای کوانتوم امکان پذیر است. زبان برنامه نویسی Q# یک زبان مدرن سطح بالا است که نوید کدی ماندگار را می دهد، به این معنی که کد شما در انواع مختلف سخت افزار کوانتومی و در سیستم های کوانتومی آینده کار خواهد کرد.»
مایکروسافت کار در زمینه کاربردهای کوانتومی در شیمی را آغاز کرده است و اخیراً برخی تحقیقات درباره استفاده از رایانه های کوانتومی برای طراحی کاتالیزوری که می تواند کربن را از جو خارج کند، منتشر کرده است. در آزمایشات اولیه Azure Quantum همچنین مایکروسافت با شرکت علوم مواد Dow برای ساخت نمایشی کوانتومی از یک مسئله شیمی با استفاده از زبان Q# همکاری کرد.
دستگاه های کوانتومی موجود در حال حاضر فقط می توانند تعداد کمی کیوبیت را پشتیبانی کنند، به این معنی که الگوریتم های کوانتومی که امروز بر روی پلتفرم کوانتومی مایکروسافت ساخته شده اند، برای پردازش و حل مسایل در مقیاس کوچک طراحی شده اند. اما همانطور که لاو توضیح می دهد، نکته Azure Quantum بیشتر این است که با قابلیت های کوانتومی تمرین کنیم ، تا بتوانیم پیشرفت سخت افزاری را ایجاد کنیم.
لاو گفت: “این كاربردها در محاسبات كوانتومی نوید حل سخت ترین چالش های سیاره ما را می دهند، در انرژی، آب و هوا، مواد، كشاورزی، بهداشت و درمان. مشکلاتی از این قبیل نیاز به استفاده از سخت افزار کوانتومی بزرگ، مقیاس پذیر و مقاوم در برابر خطا دارد که در دست توسعه است و امروزه شروع ساخت و آزمایش این روش های کوانتومی بسیار مهم است.
اما Azure Quantum جایگزینی برای توسعه دهندگان ارائه می دهد که مشتاقانه منتظر نیستند که یک رایانه کوانتومی کاملاً مقیاس پذیر در دسترس باشد. مایکروسافت به طور موثری در زمینه فناوری الهام گرفته از کوانتوم فعالیت می کند، روشی که شامل الگوبرداری از برخی اثرات کوانتومی بر روی رایانه های کلاسیک برای شروع بهره گیری از محاسبات کوانتومی در کوتاه مدت است.
ایده این است که برخی رفتارهای کوانتومی را تقلید کرده تا الگوریتم هایی با الهام از کوانتوم ایجاد کند که می توانند با استفاده از سخت افزار کلاسیک برای حل مشکلات دشوار، به سرعت قابل توجهی نسبت به روش های سنتی دست یابند. این روش به ویژه برای بهینه سازی حل مشکلات مناسب است.
بنابراین، مشتریان Azure Quantum می توانند با استفاده از راه حل های بهینه سازی کوانتومی مایکروسافت و شرکت همکار 1QBit، مشکلات بزرگی را در پردازنده های کلاسیک، GPU ها و FGPA حل کنند.
به عنوان مثال روشهای الهام گرفته از کوانتوم که توسط Azure Quantum ارائه شده است، توسط شرکت مواد پیشرفته OTI Lumionics برای طراحی نمایشگرهای نسل بعدی OLED استفاده شده است. فورد همچنین در حال آزمایش این فناوری برای بهبود بهینه سازی ترافیک بوده است که نتایج امیدوار کننده ای را در سناریوهای مربوط به 5000 وسیله نقلیه ارائه داده است.
پیش نمایش Azure Quantum همچنین شاهد کار شرکت نرم افزاری Jij و Toyota Tsusho با استفاده از ابزارهای الهام گرفته از کوانتوم برای حل چالش های حرکتی، بهینه سازی زمان چراغ های راهنمایی برای رفع انسداد شهری بود. محققان در مقایسه با روش های معمول بهینه سازی توانستند 20 درصد زمان انتظار خودرو در ترافیک را کاهش دهند.
لاو می گوید:ما در حال حاضر کارهای هیجان انگیزی را با مشتریان و شرکا در بهینه سازی ترافیک، مدل سازی مالی، حمل و نقل و تدارکات، طراحی مواد و موارد شاهد هستیم. من بسیار هیجان زده هستم که ببینم توسعه دهندگان با داشتن ابزارها و راه حل هایی به ویژه برای راه حل های بزرگترین چالش های ما در آب و هوا و محیط زیست، چه ایده های جدیدی ارائه می دهند.
به موازات اجرای پلت فرم Azure Quantum، مایکروسافت در حال حاضر در حال توسعه کامپیوتر کوانتومی خود است، اما این فناوری به اندازه کافی پیشرفته نیست که بتواند در برابر پردازنده های دیگر کوانتومی مبتنی بر ابر برنده باشد. این غول فناوری روشی متفاوت از رقبای خود را دنبال می کند که مبتنی بر اصطلاحاً “کیوبیت توپولوژیک” است، مایکروسافت معتقد است این روش در برابر نویز محافظت بیشتری می کند و در حفظ اطلاعات کار بهتری خواهد داشت.
[/av_textblock] [av_one_full first min_height=” vertical_alignment=” space=” custom_margin=” margin=’0px’ row_boxshadow=” row_boxshadow_color=” row_boxshadow_width=’10’ link=” linktarget=” link_hover=” padding=’0px’ highlight=” highlight_size=” border=” border_color=” radius=’0px’ column_boxshadow=” column_boxshadow_color=” column_boxshadow_width=’10’ background=’bg_color’ background_color=” background_gradient_color1=” background_gradient_color2=” background_gradient_direction=’vertical’ src=” background_position=’top left’ background_repeat=’no-repeat’ animation=” mobile_breaking=” mobile_display=” av_uid=’av-kw5bhw’] [av_hr class=’custom’ height=’50’ shadow=’no-shadow’ position=’center’ custom_border=’av-border-thin’ custom_width=’50px’ custom_border_color=” custom_margin_top=’30px’ custom_margin_bottom=’30px’ icon_select=’yes’ custom_icon_color=’#7bb0e7′ icon=’ue857′ font=’entypo-fontello’ av_uid=’av-kk8jxbw4′ custom_class=” admin_preview_bg=”] [av_icon_box position=’top’ icon_style=” boxed=” icon=’ue81f’ font=’entypo-fontello’ title=” link=” linktarget=” linkelement=” font_color=” custom_title=” custom_content=” color=” custom_bg=” custom_font=” custom_border=” av-medium-font-size-title=” av-small-font-size-title=” av-mini-font-size-title=” av-medium-font-size=” av-small-font-size=” av-mini-font-size=” av_uid=’av-kk8jy12r’ custom_class=” admin_preview_bg=”]
