Intel lança kit de desenvolvimento de software quântico

Após lançar sua versão beta em setembro de 2022, a Intel apresentou nesta terça-feira (28/2) a versão 1.0 do Intel Quantum Software Development Kit (SDK). O SDK é um computador quântico completo em simulação que também pode interagir com o hardware quântico da Intel, incluindo o chip de controle Horse Ridge II da Intel e o chip qubit de spin quântico da Intel quando estiver disponível este ano. O kit permite que os desenvolvedores programem algoritmos quânticos em simulação e apresenta uma interface de programação intuitiva escrita em C++ usando uma cadeia de ferramentas do compilador de máquina virtual de baixo nível (LLVM) padrão do setor . Como resultado, o SDK da Intel oferece interface perfeita com aplicativos C/C++ e Python, tornando-o mais versátil e personalizável.

“O Intel Quantum SDK ajuda os programadores a se prepararem para futuros computadores quânticos comerciais de grande escala. Ele não apenas ajudará os desenvolvedores a aprender como criar algoritmos e aplicativos quânticos em simulação, mas também promoverá o avanço da indústria ao criar uma comunidade de desenvolvedores que acelerará o desenvolvimento de aplicativos, para que estejam prontos quando o hardware quântico da Intel estiver disponível”, disse Anne Matsuura, diretora de Aplicativos e Arquitetura Quântica do Intel Labs.

A versão 1.0 do SDK inclui uma interface de programação intuitiva baseada em C++, fornecendo uma linguagem de programação familiar aos desenvolvedores de computação clássica, permitindo a colaboração entre eles e os desenvolvedores quânticos. O kit também apresenta um ambiente de tempo de execução quântico otimizado para executar algoritmos híbridos quântico-clássicos . Os desenvolvedores têm a opção de dois back-ends de destino para simular qubits para representar um número maior de qubits genéricos ou hardware Intel.

O primeiro back-end é um simulador qubit genérico de código aberto de alto desempenho, o Intel Quantum Simulator (IQS). O IQS possui um back-end capaz de 32 qubits em um único nó e mais de 40 qubits em vários nós. O segundo é um back-end de destino que simula hardware Intel quantum dot qubit e permite a simulação de modelo compacto de qubits de rotação de silício Intel. Os qubits da Intel aproveitam a experiência da empresa na fabricação de transistores de silício para construir um computador quântico de grande escala.

Com o SDK, os usuários podem desenvolver pequenas cargas de trabalho para determinar quais funcionalidades são necessárias na arquitetura do sistema do computador quântico para executar algoritmos com eficiência e precisão em qubits. Além disso, a Intel está usando o SDK internamente para co-projetar hardware e software quântico em conjunto, acelerando o desenvolvimento do sistema.

O SDK é uma plataforma personalizável e expansível que oferece maior flexibilidade ao desenvolver aplicativos quânticos. Ele também permite que os usuários comparem arquivos do compilador, um recurso padrão no desenvolvimento da computação clássica, para discernir o quão bem um algoritmo é otimizado no compilador. Ele permite que os usuários vejam o código-fonte e obtenham níveis mais baixos de abstração, obtendo informações sobre como um sistema armazena dados.

Recursos adicionais incluem:

Código em padrões familiares: a Intel ampliou o LLVM padrão do setor com extensões quânticas e desenvolveu um ambiente de tempo de execução quântico modificado para computação quântica, e o IQS fornece uma simulação de vetor de estado de um computador quântico universal.

Execução eficiente de fluxos de trabalho híbridos clássicos-quânticos: as extensões do compilador permitem que os desenvolvedores integrem resultados de algoritmos quânticos em seus projetos C++, abrindo a porta para os loops de feedback necessários para algoritmos híbridos quântico-clássicos, como o algoritmo de otimização quântica aproximada (QAOA) e quantum auto-resolvedor variacional (VQE).

Simulação de alto desempenho: os usuários do Intel DevCloud podem criar executáveis ​​capazes de simular aplicativos e algoritmos com até 32 qubits em um único nó computacional e mais de 40 em vários nós.

A Intel está comprometida com o avanço do campo da computação quântica e está trabalhando para construir uma comunidade de desenvolvedores. Como ponto de partida para esse esforço, a Intel forneceu subsídios a cinco universidades para desenvolver currículos de cursos quânticos para compartilhar com outras universidades e proliferar seu uso na academia: a Universidade da Pensilvânia, Technische Hochschule Deggendorf, Keio University, The Ohio State University e Pennsylvania Universidade Estadual.

O Deggendorf Institute of Technology em Munique, Alemanha, está utilizando o SDK para explorar um problema de dinâmica de fluidos importante para aerodinâmica e hidrodinâmica. Em janeiro de 2023, a Intel organizou um Intel Quantum Computing Challenge no Deggendorf Institute of Technology. Os envios exploraram casos de uso quântico usando a versão beta do Intel Quantum SDK, incluindo redução de ruído de imagem e geração de imagem realista e solução de problemas de pesquisa não estruturada. Leidos, outro usuário beta, está explorando aplicações como aprendizado de máquina quântica, simulação de materiais e problemas astrofísicos como teletransporte quântico, buracos negros e buracos de minhoca.

Serviço
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