Microsoft in Intel odpirata vrata za kvantno računalništvo
Prihodnost uporabe kvantnih računalnikov je predvsem v hibridnih okoljih, kjer se bo kvantne procesne enote uporabljalo specifično za računsko najbolj zahtevne dele algoritmov, medtem ko bodo preostanek izračunov ter upravljanje z nalogami in rezultati prepuščeni klasičnim računalnikom. To strategijo zagovarjata tako Microsoft, kot Intel, ki sta nedavno razkrila nova razvojna orodja in simulacijska okolja, v katerih lahko raziskovalci preizkušajo svoje zamisli.
Microsoft je širši javnosti predstavil platformo in storitev Azure Quantum, s katero je že danes mogoče preizkušati manjša bremena z deli algoritmov v kvantnem računalniku. Okolje ponuja možnost razvoja algoritmov, ki so delno opisani s klasično programsko kodo, delno pa v specializiranih orodjih za opis problemov v kvantnem računalništvu. Microsoft temu pravi hibridni kvantno-klasični programi.
Za razliko od številnih podobnih iniciativ, ki temeljijo zlasti na simulaciji kvantnih računalnikov na klasičnih računalnikih, pa so v ozadju Microsoftove ponudbe lahko tudi dejanski kvantni računalniki. Microsoft se je na tem področju povezal s specializiranimi ponudniki, kot so Quantinuum, IonQ, Quantum Circuits, Rigetti, Pasqal, 1Qloud in Toshiba. Trenutno je v rabi predvsem sistem družbe Quantinuum, vendar podrobnosti ne navajajo.
Storitev je v rednici na voljo le kvalificiranim partnerjem, ki sklenejo z Microsoftom posebno pogodbo, ne pa širši javnosti. Gre pač za pionirske korake v precejšnji meri neraziskanem okolju. Za omejitev dostopa so se oločili najbrž tudi zato, ker so s tem programom povezani zelo visoki stroški. Kdor bo uporabljal storitve Quantinuum, lahko računa na mesečen stroške 125.000 dolarjev, pa v tem še niso vključene naročnine na ostale storitve okolja Azure.
Pri Microsoftu so mnenja, da je povezava med kvantnimi računalnik in oblaku skoraj nujna, predvsem zaradi visokih tehničnih zahtev za komunikacijo med klasičnimi in kvantni računalniki. Krysta Svore, ki vodi razvoj kvantnih tehnologij v Microsoftu, pojasnjuje, da pri Microsoftu stremijo predvsem h kvantnim računalnikom, ki omejujejo napake (error correction). Tu pa so pričakovane potrebe po hitrosti izmenjave podatkov v razredu med 10-100 Tb/s, kar danes zmorejo (pa še to s težavo) zagotoviti le v velikih oblačnih postavitvah.
Intel je nekako v istem času objavil prvo dokončno različico razvojnega kompleta Quantum Software Development Kit (SDK), ki ponuja doslej morda najlažjo premostitev med klasičnim in kvantnim programiranjem. Intelov SDK ponuja razumljiv programski vmesnik, kjer kodo razvijalci pišejo v programskem jeziku C++, kasneje pa jo prevedejo s posebnim LLVM (low-level virtual machine) prevajalnikom.
Intel se ta ponuja razvoj in preizkušanje na simulatorju kvantnih računalnikov Intel Quantum Simulator (IQS), kjer je na voljo 32 kubitov na enem vozlišču oziroma več kot 40 kubitov (kvantnih bitov) na več vozliščih. Orodje je menda že pripravljeno za izvajanje programske kode na Intelovih kvantnih računalnikih, ki jih bo velikan predstavil še v letu 2023.
Intel je na tem področju za vstop na področje kvantnih računalnikov ubral drugačno pot od konkurence, kjer poizkušajo unovčiti svoje znanje iz področja silicijevih polprevodnikov. Intelovi silicijevi spin kubiti naj bi to imeli to prednost, da bodo uporabnost pri temperaturi 1 Kelvin (-272,15 stopinj Celzija), kar je precej lažje doseči od ostalih sistemov, ki zahtevajo še bližji približek absolutni ničli, na samo nekaj tisočink Kelvina.
