Intel dévoile la version 1.0 du kit de développement logiciel Quantum
Après avoir lancé sa version bêta en septembre 2022, Intel a publié la version 1.0 du kit de développement logiciel Intel Quantum (SDK).
Le SDK est un ordinateur quantique complet en simulation qui peut également s’interfacer avec le matériel quantique d’Intel, y compris la puce de contrôle IntelsHorse Ridge II et la puce qubit de spin quantique d’Intel lorsqu’elle sera disponible cette année. Le kit permet aux développeurs de programmer des algorithmes quantiques en simulation, et il dispose d’une interface de programmation intuitive écrite en C++ à l’aide d’une chaîne d’outils de compilateur de machine virtuelle de bas niveau (LLVM) standard de l’industrie. Par conséquent, le SDK d’Intel offre une interface transparente avec les applications C/C++ et Python, ce qui le rend plus polyvalent et personnalisable.
Anne Matsuura, directrice des applications et de l’architecture quantiques, Intel Labs, a déclaré : Le SDK Intel Quantum aide les programmeurs à se préparer pour les futurs ordinateurs quantiques commerciaux à grande échelle. Cela aidera non seulement les développeurs à apprendre à créer des algorithmes et des applications quantiques en simulation, mais cela fera également progresser l’industrie en créant une communauté de développeurs qui accélérera le développement d’applications, afin qu’ils soient prêts lorsque le matériel quantique d’Intel sera disponible.
La version 1.0 du SDK comprend une interface de programmation intuitive basée sur C++, fournissant un langage de programmation familier aux développeurs informatiques classiques, permettant une collaboration entre eux et les développeurs quantiques. Le kit comprend également un environnement d’exécution quantique optimisé pour l’exécution d’algorithmes hybrides quantiques-classiques. Les développeurs ont le choix entre deux backends cibles pour simuler des qubits afin de représenter soit un nombre plus élevé de qubits génériques, soit du matériel Intel.
Le premier backend est un simulateur de qubit générique open source hautes performances, Intel Quantum Simulator (IQS). IQS dispose d’un backend capable de 32 qubits sur un seul nœud et de plus de 40 qubits sur plusieurs nœuds. Le second est un backend cible qui simule le matériel qubit à points quantiques d’Intel et permet la simulation de modèles compacts de qubits de spin en silicium d’Intel. Les qubits d’Intel tirent parti de l’expertise de l’entreprise dans la fabrication de transistors en silicium pour construire un ordinateur quantique à grande échelle.
Avec le SDK, les utilisateurs peuvent développer de petites charges de travail pour déterminer quelles fonctionnalités sont nécessaires à partir de l’architecture système des ordinateurs quantiques pour exécuter des algorithmes de manière efficace et précise sur des qubits. De plus, Intel utilise le SDK en interne pour co-concevoir du matériel et des logiciels quantiques en tandem, accélérant ainsi le développement du système.
Le SDK est une plate-forme personnalisable et extensible offrant une plus grande flexibilité lors du développement d’applications quantiques. Il permet également aux utilisateurs de comparer les fichiers du compilateur, une fonctionnalité standard du développement informatique classique, pour discerner dans quelle mesure un algorithme est optimisé dans le compilateur. Il permet aux utilisateurs de voir le code source et d’obtenir des niveaux d’abstraction inférieurs, en obtenant un aperçu de la façon dont un système stocke les données.
Les fonctionnalités supplémentaires incluent :
- Coder dans des modèles familiers : Intel a étendu le LLVM standard de l’industrie avec des extensions quantiques et a développé un environnement d’exécution quantique qui est modifié pour l’informatique quantique, et l’IQS fournit une simulation de vecteur d’état d’un ordinateur quantique universel.
- Exécution efficace des workflows hybrides classique-quantique :Les extensions de compilateur permettent aux développeurs d’intégrer les résultats d’algorithmes quantiques dans leur projet C++, ouvrant la porte aux boucles de rétroaction nécessaires aux algorithmes hybrides quantiques-classiques comme l’algorithme d’optimisation quantique approximative (QAOA) et le solveur variationnel quantique propre (VQE).
- Simulation haute performance : Les utilisateurs d’Intel DevCloud peuvent créer des exécutables capables de simuler des applications et des algorithmes avec jusqu’à 32 qubits sur un seul nœud de calcul et plus de 40 sur plusieurs nœuds.
Intel affirme s’être engagé à faire progresser le domaine de l’informatique quantique et s’efforce de créer une communauté de développeurs. Comme point de départ de cet effort, Intel a accordé des subventions à cinq universités pour développer des programmes de cours quantiques à partager avec d’autres universités et à faire proliférer son utilisation dans le monde universitaire : l’Université de Pennsylvanie, la Technische Hochschule Deggendorf, l’Université Keio, l’Université d’État de l’Ohio et la Pennsylvanie. Université d’État.
L’Institut de technologie Deggendorf de Munich, en Allemagne, utilise le SDK pour explorer un problème de dynamique des fluides important pour l’aérodynamique et l’hydrodynamique. En janvier 2023, Intel a organisé un Intel Quantum Computing Challenge au Deggendorf Institute of Technology. Les soumissions ont exploré des cas d’utilisation quantique en utilisant la version bêta du SDK Intel Quantum, y compris le débruitage d’image et la génération d’images réalistes, et la résolution de problèmes de recherche non structurée. Leidos, un autre utilisateur bêta, explore des applications telles que l’apprentissage automatique quantique, la simulation de matériaux et des problèmes d’astrophysique tels que la téléportation quantique, les trous noirs et les trous de ver.
Gushu Li, professeur adjoint, Département d’informatique et des sciences de l’information, Université de Pennsylvanie, a déclaré : « Le SDK Intel Quantum est facile à démarrer, et comme tout est sur le cloud, tout ce dont j’ai besoin est un client shell sécurisé et le simulateur générera très des rapports détaillés pour que je puisse analyser et déboguer les noyaux que j’écris.
Yaknan John Gambo, étudiant diplômé, Institut de technologie de Deggendorf : Le SDK Intel Quantum change la donne dans le domaine du développement quantique, car il permet facilement au développeur d’opérer à un niveau plus proche du matériel pour une meilleure utilisation des ressources.
Le SDK Intel Quantum 1.0 est disponible dès maintenant sur OneAPI Intel Dev Cloud. À l’avenir, Intel prévoit de publier de nouvelles versions du SDK avec des fonctionnalités supplémentaires et intégrera le SDK de manière transparente au matériel quantique d’Intel. Pour en savoir plus sur l’approche unique d’Intel en matière d’informatique quantique, lisez le document d’information sur l’informatique quantique d’Intel.
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