Intel telah meluncurkan Intel Quantum Software Development Kit (SDK) Versi 1.0, perangkat komprehensif yang memenuhi kebutuhan pengembang komputasi kuantum. Menyusul versi beta yang dirilis pada September 2022, toolkit ini menjanjikan simulasi komputer kuantum penuh dan integrasi mulus dengan perangkat keras kuantum Intel, termasuk chip kontrol Horse Ridge II dan chip spin qubit kuantum, yang diharapkan akan dirilis tahun ini.
SDK memberdayakan pengembang untuk memprogram algoritme kuantum dengan antarmuka yang mudah digunakan berdasarkan C++, memanfaatkan rantai alat kompiler mesin virtual tingkat rendah (LLVM) standar industri untuk kompatibilitas optimal dengan aplikasi C/C++ dan Python. Hasilnya, Intel Quantum SDK telah menjadi solusi serbaguna dan dapat disesuaikan untuk pemrograman di bidang komputasi kuantum yang sedang berkembang.
Menurut Anne Matsuura, direktur Quantum Applications & Architecture di Intel Labs, tujuan utama dari Intel Quantum SDK adalah mempersiapkan pemrogram untuk masa depan komputer kuantum komersial berskala besar. Selain membantu pengembang mempelajari cara membuat algoritme dan aplikasi kuantum melalui simulasi, SDK akan mempercepat kemajuan industri dengan membina komunitas pengembang yang siap menerapkan aplikasi saat perangkat keras kuantum Intel tersedia.
Versi 1.0 dari Intel Quantum SDK menyediakan antarmuka pemrograman intuitif berdasarkan C++, memberikan pengembang komputasi klasik dan pengembang kuantum bahasa yang familiar untuk berkolaborasi. Kit ini juga menyertakan lingkungan runtime kuantum yang dioptimalkan untuk mengeksekusi algoritme klasik kuantum hibrid, yang memungkinkan pengembang untuk memilih antara dua backend yang berbeda untuk mensimulasikan qubit yang dapat mewakili jumlah qubit generik atau perangkat keras Intel yang lebih tinggi.
Backend pertama adalah Intel Quantum Simulator (IQS) sumber terbuka dan berkinerja tinggi yang mendukung hingga 32 qubit pada satu node dan lebih dari 40 qubit pada beberapa node. Backend kedua dirancang khusus untuk mensimulasikan perangkat keras Intel quantum-dot qubit serta memfasilitasi simulasi model kompak qubit spin silikon Intel. Pendekatan ini didasarkan pada keahlian Intel dalam pembuatan transistor silikon dan dimaksudkan untuk membantu pembuatan komputer kuantum berskala besar.
Dengan bantuan SDK, pengguna dapat mengembangkan beban kerja kecil untuk mengidentifikasi kemampuan yang dibutuhkan oleh arsitektur sistem komputer kuantum untuk eksekusi algoritme qubit yang efisien dan akurat. Intel juga menggunakan SDK secara internal untuk desain bersama perangkat keras dan perangkat lunak kuantum, sehingga mempercepat pengembangan sistem secara keseluruhan.
Manfaat tambahan SDK mencakup platform yang dapat disesuaikan dan diperluas yang menawarkan fleksibilitas lebih besar untuk mengembangkan aplikasi kuantum. Pengembang dapat membandingkan file kompiler, fitur standar dalam pengembangan komputer klasik, untuk mengevaluasi seberapa baik algoritme dioptimalkan. Selain itu, pengguna dapat mengakses kode sumber dan memperoleh tingkat abstraksi yang lebih rendah untuk mendapatkan wawasan tentang mekanisme penyimpanan data dari sistem tertentu.
Intel Quantum SDK juga memastikan beberapa fitur utama:
- Kode dalam pola yang sudah dikenal: LLVM standar diperluas dengan ekstensi kuantum, dan lingkungan runtime kuantum dimodifikasi untuk komputasi kuantum. IQS menyediakan simulasi vektor keadaan dari komputer kuantum universal.
- Eksekusi yang efisien dari alur kerja hybrid klasik-kuantum: Ekstensi kompiler memungkinkan pengembang menggabungkan hasil dari algoritme kuantum ke dalam proyek C++ mereka. Fitur ini memungkinkan loop umpan balik kritis yang diperlukan untuk algoritme klasik kuantum hibrid seperti algoritme pengoptimalan perkiraan kuantum (QAOA) dan pemecah eigen variasional kuantum (VQE).
- Simulasi performa tinggi: Pengguna Intel DevCloud dapat membuat executable yang mampu mensimulasikan aplikasi dan algoritme hingga 32 qubit pada satu node komputasi dan lebih dari 40 qubit pada beberapa node.
Intel berkomitmen untuk memajukan bidang komputasi kuantum dan mengakui pentingnya membina komunitas pengembang. Sebagai bagian dari upaya ini, untuk mendukung tujuan ini, Intel telah memberikan hibah kepada lima universitas, termasuk Universitas Pennsylvania, Technische Hochschule Deggendorf, Universitas Keio, Universitas Negeri Ohio, dan Universitas Negeri Pennsylvania, untuk mengembangkan kurikulum kursus kuantum yang dapat dibagikan dengan institusi akademik tambahan.
Saat ini, Institut Teknologi Deggendorf di Munich, Jerman, menggunakan SDK untuk menyelidiki masalah dinamika fluida yang signifikan terhadap aerodinamika dan hidrodinamika. Pada Januari 2023, Intel menyelenggarakan Intel Quantum Computing Challenge di Deggendorf Institute of Technology, tempat pengajuan mengeksplorasi berbagai kasus penggunaan kuantum yang menggunakan versi beta Intel Quantum SDK. Pengguna beta Leidos termasuk di antara mereka yang menjelajahi aplikasi menarik seperti pembelajaran mesin kuantum, simulasi material, dan masalah astrofisika yang melibatkan teleportasi kuantum, lubang hitam, dan lubang cacing.
Kini tersedia di OneAPI Intel Dev Cloud, Intel Quantum SDK 1.0 menandai tonggak penting dalam komputasi kuantum saat Intel bersiap untuk merilis versi mendatang dengan fitur tambahan di tahun-tahun mendatang. Integrasi SDK yang mulus dengan perangkat keras kuantum Intel akan semakin memperluas potensi terobosan di bidang yang berkembang pesat ini. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang pendekatan Intel terhadap komputasi kuantum, baca latar belakang komputasi kuantum Intel.
Bagi mereka yang tertarik untuk mengeksplorasi alat seperti Intel Quantum SDK dengan potensi solusi no-code atau low-code, AppMaster menawarkan platform no-code yang kuat yang memungkinkan pengguna membuat aplikasi web, seluler, dan backend dengan mudah. AppMaster adalah pilihan serbaguna dan dapat disesuaikan untuk pengembang yang ingin mengembangkan aplikasi dengan cepat dan hemat biaya.
