近期，微軟推出了Azure量子資源估算器，以幫助研發(fā)人員檢查他們的算法是否可以在未來(lái)規(guī)?；牧孔佑?jì)算機(jī)上運(yùn)行，并在不同硬件之間進(jìn)行比較，同時(shí)估算在這些系統(tǒng)上執(zhí)行量子應(yīng)用程序所需的量子比特?cái)?shù)和運(yùn)行時(shí)間。

微軟Azure Quantum的首席項(xiàng)目經(jīng)理Fabrice Frachon在一篇博客中指出，在等待量子硬件進(jìn)步的同時(shí)，量子軟件開發(fā)人員已經(jīng)開始創(chuàng)建算法，以便在未來(lái)的容錯(cuò)縮放量子計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。

Frachon說(shuō)：“創(chuàng)新者們面臨這些問(wèn)題：需要哪些硬件資源？需要多少物理和邏輯量子比特？需要什么類型的量子比特？運(yùn)行時(shí)間是多長(zhǎng)？Azure量子資源估算器是專為解答這些問(wèn)題而設(shè)計(jì)的。”

作為一種內(nèi)部工具，微軟一直在使用估算器來(lái)設(shè)計(jì)其量子計(jì)算機(jī)，包括計(jì)算機(jī)的架構(gòu)和拓?fù)淞孔颖忍氐膽?yīng)用。

Frachon說(shuō)：“對(duì)于開發(fā)量子算法的研究人員來(lái)說(shuō)，Azure量子資源估計(jì)器解決了最具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題之一。它分解了量子算法所需的資源，包括物理量子比特的總數(shù)、所需的計(jì)算資源，包括掛鐘時(shí)間，以及用于每個(gè)公式和估計(jì)值的詳細(xì)信息?！?/p>

Azure量子資源估算器，加速量子算法研發(fā)

微軟聲稱，這種資源估算允許量子軟件創(chuàng)新者在各種硬件配置文件中大規(guī)模比較算法，并自定義機(jī)器特性和量子糾錯(cuò)（QEC）模型。

這也為軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)鋪平了道路，F(xiàn)rachon說(shuō)：“使硬件設(shè)計(jì)人員能夠根據(jù)大規(guī)模算法，用特定運(yùn)行方式來(lái)改進(jìn)他們的架構(gòu)，同時(shí)，也使算法和軟件開發(fā)人員降低了算法成本?！?/p>

此外，F(xiàn)rachon指出，現(xiàn)有的嘈雜中等規(guī)模量子（NISQ）系統(tǒng)將過(guò)渡到未來(lái)的容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)。通過(guò)估算邏輯和物理量子比特的數(shù)量，以及估算在這些后NISQ量子計(jì)算機(jī)上運(yùn)行應(yīng)用程序所需的時(shí)間，估算器可以為順利過(guò)渡提供協(xié)助。它可以估計(jì)在各種硬件設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)縮放量子算法所需的時(shí)間和空間開銷，并在擴(kuò)展容錯(cuò)硬件可用之前，使用這些信息改進(jìn)算法和應(yīng)用程序。

微軟稱，這些預(yù)判可以加速當(dāng)前對(duì)量子算法的研究和開發(fā)，以解決化學(xué)、材料科學(xué)或金融領(lǐng)域的問(wèn)題。

微軟發(fā)布Jupyter筆記本

這家科技巨頭還計(jì)劃在Azure Quantum上的Jupyter筆記本中發(fā)布原始數(shù)據(jù)和分析。它允許訪問(wèn)與微軟科學(xué)家相同的數(shù)據(jù)，以查看該公司在設(shè)計(jì)具有拓?fù)淞孔颖忍氐目蓴U(kuò)展量子計(jì)算機(jī)方面的進(jìn)展。

Frachon解釋說(shuō)：“為重現(xiàn)我們論文中所有數(shù)據(jù)，這些筆記本提供了所需的確切步驟。雖然工程挑戰(zhàn)依然存在，但這些數(shù)據(jù)中展示的物理發(fā)現(xiàn)證明了我們實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展量子計(jì)算機(jī)方法的基本構(gòu)建模塊，并使微軟走上了在Azure中提供量子計(jì)算機(jī)的道路，這將有助于解決世界上一些最棘手的復(fù)雜問(wèn)題。”

文章參考鏈接：

https://www.sdxcentral.com/articles/news/microsoft-shares-resource-estimator-for-quantum-rd-push/2022/11/

編譯：卉可

編輯：慕一