Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Облачные квантовые вычисления - это вызов квантовых эмуляторов , симуляторов или процессоров через облако. Все чаще облачные сервисы рассматриваются как метод обеспечения доступа к квантовой обработке. Квантовые компьютеры достигают своей огромной вычислительной мощности,превращая квантовую физику в вычислительную мощность, и когда пользователям разрешается доступ к этим компьютерам с квантовым питанием через Интернет, это называется квантовыми вычислениями в облаке.

В 2016 году IBM подключила к облаку небольшой квантовый компьютер, который позволяет создавать и выполнять простые программы в облаке. [1] В начале 2017 года исследователи из Rigetti Computing продемонстрировали первый программируемый доступ к облаку с использованием библиотеки pyQuil Python . [2] Многие люди, от академических исследователей и профессоров до школьников, уже создали программы, которые запускают множество различных квантовых алгоритмов с использованием программных инструментов. Некоторые потребители надеялись использовать быстрые вычисления для моделирования финансовых рынков или создания более совершенного ИИ.системы. Эти методы использования позволяют людям за пределами профессиональной лаборатории или учреждения испытать и узнать больше о такой феноменальной технологии. [3]

Заявление [ править ]

Облачные квантовые вычисления используются в нескольких контекстах:

Существующие платформы [ править ]

  • Xanadu Quantum Cloud от Xanadu, которое состоит из облачного доступа к трем полностью программируемым фотонным квантовым компьютерам [10]
  • Forest от Rigetti Computing , который состоит из набора инструментов для квантовых вычислений. Он включает язык программирования, [11] инструменты разработки и примеры алгоритмов.
  • LIQUi |> от Microsoft , который представляет собой программную архитектуру и набор инструментов для квантовых вычислений. Он включает язык программирования, примеры алгоритмов оптимизации и планирования, а также квантовые симуляторы.
  • IBM Q Опыт по IBM , [12] обеспечивает доступ к квантовым аппаратным средствам, а также HPC тренажерам. Они могут быть доступны программно с помощью Python -На Qiskit рамки, или с помощью графического интерфейса с IBM Q Experience GUI . [13] Оба основаны на стандарте OpenQASM для представления квантовых операций. Также есть учебное пособие и онлайн-сообщество . [14] В настоящее время доступны симуляторы и квантовые устройства:
    • Несколько процессоров трансмон- кубитов . [15] Те, у которых есть 5 и 16 кубитов, общедоступны. Устройства до 65 кубитов доступны через сеть IBM Q Network. [16]
    • Облачный симулятор на 32 кубита. Программное обеспечение для симуляторов, размещенных на местном уровне, также предоставляется в составе Qiskit.
  • Quantum in the Cloud от Бристольского университета , который состоит из квантового симулятора и четырехкубитной оптической квантовой системы . [17]
  • Quantum Playground от Google , которая включает симулятор с простым интерфейсом, язык сценариев и трехмерную визуализацию квантового состояния. [18]
  • Квант в облаке Университета Цинхуа. Это новое квантовое облако с четырьмя кубитами, основанное на ядерном магнитном резонансе - NMRCloudQ.
  • Quantum Inspire от Qutech - первая платформа в Европе, обеспечивающая облачные квантовые вычисления для двух аппаратных микросхем. После 5-кубитного преобразователя частоты, Quantum Inspire является первой платформой в мире [19], обеспечивающей онлайн-доступ к полностью программируемому 2-кубитному квантовому процессору электронного спина:
    • Spin-2 - это 2-кубитный квантовый процессор, содержащий два одноэлектронных спиновых кубита в двойной квантовой точке в изотопно очищенном 28 Si.
    • Starmon-5 состоит из пяти сверхпроводящих трансмонов кубитов в X-конфигурации.

Наряду с квантовыми чипами платформа предоставляет доступ к QX, бэкэнду квантового эмулятора . Доступны два экземпляра эмулятора QX, эмулирующие до 26 кубитов на обычном облачном сервере и до 31 кубита с использованием одного «толстого» узла на Cartesius , голландском национальном суперкомпьютере SurfSara. Квантовые алгоритмы на основе схем могут быть созданы с помощью графического пользовательского интерфейса или с помощью пакета SDK Quantum Inspire на основе Python, обеспечивающего бэкэнд для платформы projectQ, среды Qiskit. Quantum Inspire предоставляет базу знаний [20] с руководствами пользователя и некоторыми примерами алгоритмов, написанных на cQASM.

  • Amazon Braket «представляет собой полностью управляемый сервис, который помогает вам начать работу с квантовыми вычислениями, предоставляя среду разработки для исследования и проектирования квантовых алгоритмов, тестирования их на имитируемых квантовых компьютерах и запуска их на различных квантовых аппаратных технологиях по вашему выбору».
  • Forge by QC Ware , обеспечивающий доступ к оборудованию D-Wave, а также к симуляторам Google и IBM. Платформа предлагает 30-дневную бесплатную пробную версию, включая одну минуту квантовых вычислений. [21]

Ссылки [ править ]

  1. ^ «IBM Q Experience» . Quantumexperience.ng.bluemix.net . Проверено 8 мая 2019 .
  2. ^ "Демонстрация программного обеспечения Rigetti Computing: Лес" . Источник 2021-02-03 .
  3. ^ "НАСА / ADS". Bibcode : 2018arXiv180807375C . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  4. ^ «Студенты в облаке с использованием IBM Quantum Experience» . 9 июня 2016.
  5. ^ Fedortchenko, Сергей (8 июля 2016). «Эксперимент по квантовой телепортации для студентов бакалавриата». arXiv : 1607.02398 [ квант-ф ].
  6. ^ Альсина, Даниэль; Латорре, Хосе Игнасио (11 июля 2016 г.). «Экспериментальная проверка неравенств Мермина на пятикубитном квантовом компьютере». Physical Review . 94 (1): 012314. arXiv : 1605.04220 . Bibcode : 2016PhRvA..94a2314A . DOI : 10.1103 / PhysRevA.94.012314 .
  7. ^ Девитт, Саймон Дж. (29 сентября 2016 г.). «Проведение экспериментов по квантовым вычислениям в облаке». Physical Review . 94 (3): 032329. arXiv : 1605.05709 . Bibcode : 2016PhRvA..94c2329D . DOI : 10.1103 / PhysRevA.94.032329 .
  8. ^ Линке, Норберт М .; Маслов Дмитрий; Роттлер, Мартин; Дебнат, Шантану; Фиггатт, Кэролайн; Ландсман, Кевин А .; Райт, Кеннет; Монро, Кристофер (28 марта 2017 г.). «Экспериментальное сравнение двух архитектур квантовых вычислений» . Труды Национальной академии наук . 114 (13): 3305–3310. DOI : 10.1073 / pnas.1618020114 . ISSN 0027-8424 . PMC 5380037 . PMID 28325879 .   
  9. ↑ Вуттон, Джеймс (12 марта 2017 г.). «Зачем нужно делать квантовые игры» .
  10. ^ «Первый фотонный квантовый компьютер в облаке» .
  11. ^ Смит, Роберт S .; Кертис, Майкл Дж .; Цзэн, Уильям Дж. (10 августа 2016 г.). «Практическая архитектура набора квантовых команд». arXiv : 1608.03355 [ квант-ф ].
  12. ^ "Домашняя страница IBM Q" .
  13. ^ «IBM Quantum Experience» .
  14. ^ «Учебник IBM Q Experience» .
  15. ^ «Квантовые приборы и тренажеры» .
  16. ^ "Сеть IBM Q" .
  17. ^ «Квант в облаке» . bristol.ac.uk . Проверено 20 июля 2017 .
  18. ^ "Площадка для квантовых вычислений" . Quantumplayground.net . Проверено 20 июля 2017 .
  19. ^ «QuTech объявляет о Quantum Inspire, первой в Европе публичной платформе квантовых вычислений» . Quantumcomputingreport.com . Проверено 5 мая 2020 .
  20. ^ «Основы квантовых вычислений» . Quantum Inspire . Проверено 15 ноя 2018 .
  21. ^ Лардинуа, Фредерик. «QC Ware Forge предоставит разработчикам доступ к квантовому оборудованию и симуляторам различных производителей» . TechCrunch . Проверено 29 октября 2019 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Список квантовых инструментов в отчете о квантовых вычислениях
  • Список симуляторов квантовых вычислений на quantiki