Wenn Sie anfangen möchten, sich mit Quantencomputern zu beschäftigen und Software für die nächste Generation von Computern zu entwickeln, die sich derzeit in der Entwicklung befinden. Es könnte Sie interessieren, dass Intel diese Woche ein Quantum Software Development Kit Version 1.0 zur Verfügung gestellt hat, das einen vollständigen Quantencomputer in Simulation bereitstellt, der auch mit Intels Quantenhardware verbunden werden kann. Intel hat diese erste Version des SDK mit einer intuitiven Programmierschnittstelle auf Basis von C++ erstellt, die eine Programmiersprache bereitstellt, die klassischen Computerentwicklern vertraut ist und die Zusammenarbeit zwischen ihnen und Quantenentwicklern ermöglicht.
„Die Das Intel Quantum SDK hilft Programmierern, sich auf zukünftige groß angelegte kommerzielle Quantencomputer vorzubereiten. Es wird Entwicklern nicht nur dabei helfen, zu lernen, wie man Quantenalgorithmen und-anwendungen in Simulationen erstellt, sondern es wird auch die Branche voranbringen, indem es eine Community von Entwicklern schafft, die die Entwicklung von Anwendungen beschleunigen wird, damit sie bereit sind, wenn Intels Quantenhardware verfügbar wird.“ sagte Anne Matsuura, Director of Quantum Applications & Architecture, Intel Labs.
Quantum Computing
„Das erste Backend ist ein hochleistungsfähiger generischer Open-Source-Qubit-Simulator, Intel Quantum Simulator ( IQS). IQS verfügt über ein Backend, das 32 Qubits auf einem einzelnen Knoten und mehr als 40 Qubits auf mehreren Knoten verarbeiten kann. Das zweite ist ein Ziel-Backend, das Intel-Quantenpunkt-Qubit-Hardware simuliert und eine kompakte Modellsimulation von Intel-Silizium-Spin-Qubits ermöglicht. Die Qubits von Intel nutzen das Know-how des Unternehmens in der Herstellung von Siliziumtransistoren, um einen großen Quantencomputer zu bauen.“
Zu den zusätzlichen Funktionen gehören:
Code in bekannten Mustern: Intel hat den Industriestandard LLVM um Quantenerweiterungen erweitert und eine Quantenlaufzeit entwickelt Umgebung, die für Quantencomputer modifiziert ist, und das IQS bietet eine Zustandsvektorsimulation eines universellen Quantencomputers. Effiziente Ausführung von hybriden klassischen Quanten-Workflows: Die Compiler-Erweiterungen ermöglichen Entwicklern die Integration von Ergebnissen aus Quantenalgorithmen in ihr C++-Projekt und öffnen die Tür zu den Rückkopplungsschleifen, die für hybride quantenklassische Algorithmen wie den Quanten-Approximation-Optimierungsalgorithmus (QAOA) und Quanten erforderlich sind Variationseigenlöser (VQE). Hochleistungssimulation: Benutzer von Intel DevCloud können ausführbare Dateien erstellen, die Anwendungen und Algorithmen mit bis zu 32 Qubits auf einem einzelnen Rechenknoten und mehr als 40 auf mehreren Knoten simulieren können. Wie Intel ein Quanten-Ökosystem aufbaut: Intel engagiert sich für die Weiterentwicklung des Quanten-Computing-Bereichs und arbeitet am Aufbau einer Community von Entwicklern. Als Ausgangspunkt für diese Bemühungen hat Intel fünf Universitäten Zuschüsse gewährt, um Lehrpläne für Quantenkurse zu entwickeln, die sie mit weiteren Universitäten teilen und deren Nutzung in der gesamten akademischen Welt ausweiten können: der University of Pennsylvania, der Technischen Hochschule Deggendorf, der Keio University, der Ohio State University und Pennsylvania Staatliche Universität. Die Technische Hochschule Deggendorf in München, Deutschland, nutzt das SDK, um ein Strömungsproblem zu untersuchen, das für die Aerodynamik und Hydrodynamik wichtig ist. Im Januar 2023 veranstaltete Intel eine Intel Quantum Computing Challenge an der Technischen Hochschule Deggendorf. Die Einreichungen untersuchten Quanten-Anwendungsfälle unter Verwendung der Beta-Version des Intel Quantum SDK, einschließlich Bildentrauschung und realistischer Bildgenerierung, und lösten unstrukturierte Suchprobleme. Leidos, ein weiterer Beta-Benutzer, untersucht Anwendungen wie Quantenmaschinenlernen, Materialsimulation und astrophysikalische Probleme wie Quantenteleportation, Schwarze Löcher und Wurmlöcher.
Das sagen Betatester:
University of Pennsylvania: „Das Intel Quantum SDK ist einfach zu starten, und da sich alles in der Cloud befindet, brauche ich nur einen sicheren Shell-Client, und der Simulator generiert sehr viel detaillierte Berichte, damit ich die Kernel, die ich schreibe, analysieren und debuggen kann“, sagte Gushu Li, Assistenzprofessor, Computer and Information Science Department. Deggendorf Institute of Technology: „Das Intel Quantum SDK ist ein Game-Changer im Bereich der Quantenentwicklung, da es dem Entwickler ohne Weiteres ermöglicht, auf einer Ebene näher an der Hardware zu arbeiten, um eine bessere Ressourcennutzung zu erreichen“, sagte Yaknan John Gambo, Doktorand. Penn State University: „Intels Quantum SDK bot eine einzigartige Möglichkeit, mein C-Wissen auf die Quantendomäne anzuwenden“, sagte Jeremie Pope, Student am Computer Engineering Department. Es hat mir geholfen, die Quantenprogrammierung so anzunehmen, als wäre sie eine klassische Sprache.“ Leidos Innovation Center: „Leidos hat die Vielseitigkeit seiner hardwareunabhängigen Simulation für die Softwareentwicklung und vergleichende Analyse genossen“, sagte Elizabeth Iwasawa, Ph.D., Leiterin der Quantentechnologie und Forschungswissenschaftlerin. Schon mit der Beta-Version haben wir ein breites Spektrum an Forschungsthemen untersucht, von der Materialmodellierung und dem Quantenmaschinenlernen bis hin zur theoretischen Erforschung von Thermofeld-Doppelzuständen.
Quelle: Intel
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