Intel ได้เปิดตัว Intel Quantum Software Development Kit (SDK) เวอร์ชัน 1.0 ซึ่งเป็นชุดเครื่องมือที่ครอบคลุมซึ่งตอบสนองความต้องการของนักพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัม หลังจากรุ่นเบต้าที่เปิดตัวในเดือนกันยายน 2565 ชุดเครื่องมือนี้นำเสนอการจำลองคอมพิวเตอร์ควอนตัมเต็มรูปแบบและการผสานรวมอย่างราบรื่นกับฮาร์ดแวร์ควอนตัม Intel รวมถึงชิปควบคุม Horse Ridge II และชิปควอนตัมสปินควอนตัม ซึ่งคาดว่าจะเปิดตัวในปีนี้
SDK ช่วยให้นักพัฒนาสามารถตั้งโปรแกรมอัลกอริทึมควอนตัมด้วยอินเทอร์เฟซที่เป็นมิตรกับผู้ใช้โดยใช้ C++ โดยใช้ toolchain คอมไพเลอร์เครื่องเสมือนระดับต่ำ (LLVM) มาตรฐานอุตสาหกรรมเพื่อความเข้ากันได้สูงสุดกับแอปพลิเคชัน C/C++ และ Python ด้วยเหตุนี้ Intel Quantum SDK จึงกลายเป็นโซลูชันอเนกประสงค์และปรับแต่งได้สำหรับการเขียนโปรแกรมในด้านควอนตัมคอมพิวเตอร์ที่กำลังขยายตัว
Anne Matsuura ผู้อำนวยการ Quantum Applications & Architecture ของ Intel Labs กล่าวว่าวัตถุประสงค์หลักของ Intel Quantum SDK คือการเตรียมโปรแกรมเมอร์สำหรับอนาคตของคอมพิวเตอร์ควอนตัมเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ นอกเหนือจากการช่วยให้นักพัฒนาเรียนรู้วิธีสร้างควอนตัมอัลกอริทึมและแอปพลิเคชันผ่านการจำลองแล้ว SDK จะช่วยเร่งความก้าวหน้าของอุตสาหกรรมโดยส่งเสริมชุมชนนักพัฒนาที่พร้อมจะปรับใช้แอปพลิเคชันเมื่อฮาร์ดแวร์ควอนตัมของ Intel พร้อมใช้งาน
Intel Quantum SDK เวอร์ชัน 1.0 มีอินเทอร์เฟซการเขียนโปรแกรมที่ใช้งานง่ายโดยใช้ C++ ทำให้นักพัฒนาคอมพิวเตอร์คลาสสิกและนักพัฒนาควอนตัมสามารถใช้ภาษาที่คุ้นเคยในการทำงานร่วมกัน ชุดนี้ยังมีสภาพแวดล้อมรันไทม์ควอนตัมที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับการดำเนินการอัลกอริทึมควอนตัมคลาสสิกแบบไฮบริด ช่วยให้นักพัฒนาสามารถเลือกระหว่างแบ็คเอนด์ที่แตกต่างกันสองแบบเพื่อจำลองคิวบิตที่สามารถเป็นตัวแทนของ qubits ทั่วไปหรือฮาร์ดแวร์ของ Intel ในจำนวนที่สูงกว่า
แบ็กเอนด์แรกคือ Intel Quantum Simulator (IQS) โอเพ่นซอร์สประสิทธิภาพสูงที่รองรับสูงสุด 32 qubits บนโหนดเดียวและมากกว่า 40 qubits บนโหนดหลายโหนด แบ็กเอนด์ที่สองได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อจำลองฮาร์ดแวร์ Intel quantum-dot qubit รวมถึงอำนวยความสะดวกในการจำลองแบบจำลองขนาดกะทัดรัดของ Intel silicon spin qubits วิธีการนี้สร้างขึ้นจากความเชี่ยวชาญ Intel ในการผลิตทรานซิสเตอร์ซิลิกอน และมีวัตถุประสงค์เพื่อช่วยในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดใหญ่
ด้วยความช่วยเหลือของ SDK ผู้ใช้สามารถพัฒนาปริมาณงานขนาดเล็กเพื่อระบุความสามารถที่จำเป็นสำหรับสถาปัตยกรรมระบบของคอมพิวเตอร์ควอนตัมสำหรับการดำเนินการอัลกอริทึม qubit ที่มีประสิทธิภาพและแม่นยำ Intel ยังใช้ SDK ภายในสำหรับการออกแบบร่วมของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ควอนตัม ดังนั้นจึงช่วยเร่งการพัฒนาระบบโดยรวม
ประโยชน์เพิ่มเติมของ SDK ได้แก่ แพลตฟอร์มที่ปรับแต่งได้และขยายได้ ซึ่งให้ความยืดหยุ่นมากขึ้นสำหรับการพัฒนาแอปพลิเคชันควอนตัม นักพัฒนาสามารถเปรียบเทียบไฟล์คอมไพเลอร์ซึ่งเป็นคุณสมบัติมาตรฐานในการพัฒนาคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก เพื่อประเมินว่าอัลกอริทึมได้รับการปรับให้เหมาะสมเพียงใด นอกจากนี้ ผู้ใช้สามารถเข้าถึงซอร์สโค้ดและรับสิ่งที่เป็นนามธรรมในระดับที่ต่ำกว่าเพื่อรับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับกลไกการจัดเก็บข้อมูลของระบบที่กำหนด
Intel Quantum SDK ยังรับประกันคุณสมบัติหลักหลายประการ:
- รหัสในรูปแบบที่คุ้นเคย: LLVM มาตรฐานได้รับการขยายด้วยส่วนขยายควอนตัม และสภาพแวดล้อมรันไทม์ควอนตัมได้รับการแก้ไขสำหรับการประมวลผลควอนตัม IQS ให้การจำลองสถานะเวกเตอร์ของคอมพิวเตอร์ควอนตัมสากล
- การดำเนินการอย่างมีประสิทธิภาพของเวิร์กโฟลว์คลาสสิก-ควอนตัมแบบไฮบริด: ส่วนขยายของคอมไพเลอร์ช่วยให้นักพัฒนารวมผลลัพธ์จากอัลกอริทึมควอนตัมเข้ากับโปรเจ็กต์ C++ ของพวกเขา คุณลักษณะนี้เปิดใช้งานลูปป้อนกลับที่สำคัญซึ่งจำเป็นสำหรับอัลกอริทึมควอนตัมคลาสสิกแบบไฮบริด เช่น อัลกอริทึมการปรับให้เหมาะสมเชิงควอนตัม (QAOA) และตัวแก้ค่า eigen แบบแปรผันควอนตัม (VQE)
- การจำลองประสิทธิภาพสูง: ผู้ใช้ Intel DevCloud สามารถสร้างไฟล์เรียกทำงานที่สามารถจำลองแอปพลิเคชันและอัลกอริทึมได้สูงสุด 32 qubits บนโหนดคอมพิวเตอร์เดียวและมากกว่า 40 บิตบนโหนดหลายโหนด
Intel มุ่งมั่นที่จะพัฒนาด้านคอมพิวเตอร์ควอนตัมและตระหนักถึงความสำคัญของการส่งเสริมชุมชนนักพัฒนา ส่วนหนึ่งของความพยายามเหล่านี้และการสนับสนุนเป้าหมายนี้ Intel ได้ให้ทุนแก่มหาวิทยาลัย 5 แห่ง ได้แก่ University of Pennsylvania, Technische Hochschule Deggendorf, Keio University, The Ohio State University และ Pennsylvania State University เพื่อพัฒนาหลักสูตรควอนตัมที่สามารถ แบ่งปันให้กับสถาบันการศึกษาเพิ่มเติม
ปัจจุบัน สถาบันเทคโนโลยี Deggendorf ในเมืองมิวนิก ประเทศเยอรมนี กำลังใช้ SDK เพื่อตรวจสอบปัญหาด้านพลศาสตร์ของไหลที่มีนัยสำคัญต่อหลักอากาศพลศาสตร์และอุทกพลศาสตร์ ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2566 Intel เป็นเจ้าภาพการแข่งขัน Intel Quantum Computing Challenge ที่ Deggendorf Institute of Technology ซึ่งผลงานที่ส่งเข้าประกวดเป็นการสำรวจกรณีการใช้งานควอนตัมที่หลากหลายโดยใช้ Intel Quantum SDK เวอร์ชันเบต้า Leidos ผู้ใช้รุ่นเบต้าเป็นหนึ่งในผู้ที่สำรวจแอปพลิเคชันที่น่าตื่นเต้น เช่น การเรียนรู้ของเครื่องควอนตัม การจำลองวัสดุ และปัญหาทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนย้ายทางไกลด้วยควอนตัม หลุมดำ และรูหนอน
ขณะนี้พร้อมใช้งานบน OneAPI Intel Dev Cloud แล้ว Intel Quantum SDK 1.0 นับเป็นก้าวสำคัญในการประมวลผลแบบควอนตัม เนื่องจาก Intel เตรียมออกเวอร์ชันในอนาคตพร้อมคุณสมบัติเพิ่มเติมในปีต่อๆ ไป การรวม SDK อย่างราบรื่นกับฮาร์ดแวร์ควอนตัม Intel จะช่วยขยายศักยภาพสำหรับความก้าวหน้าในด้านการพัฒนาอย่างรวดเร็วนี้ หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแนวทาง Intel ในการประมวลผลแบบควอนตัม โปรดอ่านข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับการคำนวณแบบควอนตัมของ Intel
สำหรับผู้ที่สนใจสำรวจเครื่องมือต่างๆ เช่น Intel Quantum SDK ที่มีศักยภาพของโซลูชัน no-code หรือ low-code AppMaster นำเสนอ แพลตฟอร์ม no-code อันทรงพลังที่ช่วยให้ผู้ใช้สร้างเว็บ มือถือ และแอปพลิเคชันแบ็กเอนด์ได้อย่างง่ายดาย AppMaster เป็นตัวเลือกที่หลากหลายและปรับแต่งได้สำหรับนักพัฒนาที่ต้องการพัฒนาแอปพลิเคชันอย่างรวดเร็วและคุ้มค่า
