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Como criar um sistema quântico escalonável

Saiba como a Microsoft está assumindo a liderança na área da computação quântica escalonável e acessível com equipes e parcerias de pesquisa mundial

Como encontrar novas maneiras de resolver os problemas mais difíceis do mundo

A computação quântica é uma revolução na forma como as empresas e os pesquisadores usam a tecnologia para trabalhar na resolução dos problemas complexos de hoje. O cumprimento total dessa promessa exige uma solução quântica estável e escalonável que seja acessível a todos e possa resolver desafios comercialmente relevantes. Das inovações em física e nanomateriais à integração direta ao Microsoft Azure, a Microsoft está assumindo a liderança na área da computação quântica escalonável e acessível.

Saiba mais sobre a abordagem da Microsoft

Saiba mais sobre a pilha do Microsoft Quantum

A criação de um computador quântico realmente escalonável envolve a criação de matéria-prima para dispositivos quânticos topológicos, a fabricação de eletrônicos a frio e sistemas de refrigeração e o desenvolvimento de uma infraestrutura geral. A pilha do Microsoft Quantum fornece tudo o que é necessário para programar um computador quântico, incluindo sistema de controle, programas de software, ferramentas de desenvolvimento e serviços do Azure.

Ferramentas de desenvolvimento

O Quantum development kit é um conjunto de ferramentas de nível empresarial usado para compilar, depurar e otimizar algoritmos e aplicativos quânticos.

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O Azure Quantum é um ecossistema aberto de tecnologias quânticas da Microsoft e de parceiros que permite a desenvolvedores, empresas e pesquisadores criar e implantar soluções de computação quântica em escala.

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Operação e controle

A camada de runtime é o firmware e o sistema operacional de um computador quântico. Ele executa um algoritmo quântico mantendo o estado do computador, operando o sistema de controle em um ambiente paralelo em tempo real e se comunicando com o mundo exterior.

A camada de controle envia e recebe sinais para dispositivos em nanoescala. A abordagem da Microsoft usa circuitos integrados clássicos para execução em temperaturas criogênicas, nas quais os chips padrão não funcionarão, com uma fiação que processa os sinais no regime de supercondução. Toda a infraestrutura, incluindo o sistema de resfriamento, é integrada para permitir a escalabilidade.

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Dispositivos e materiais

Ela administra vários laboratórios em todo o mundo especializados na fabricação de dispositivos quânticos, que operam em temperaturas quase 200 vezes mais frias do que os mais longínquos rincões do espaço cósmico. A infraestrutura permite a montagem, a fiação e o resfriamento eficientes desses dispositivos, que dá suporte à rápida criação de protótipos, caracterização e exploração.

Os qubits topológicos são criados para proteger automaticamente as informações que eles mantêm e processam. Isso oferece grandes ganhos de desempenho em relação aos qubits convencionais, aumenta a estabilidade, reduz os qubits gerais necessários e possibilita a escalabilidade.

Para obter um sistema quântico realmente escalonável, a Microsoft cria a matéria-prima necessária para projetar dispositivos quânticos topológicos. A Microsoft produz nanofios especializados que são usados para gerar qubits e cria camadas condutoras atomicamente finas com propriedades topológicas exóticas usando técnicas de fabricação de circuito integrado.

A física da criação de um computador quântico

Há várias décadas, a Microsoft vem conduzindo uma pesquisa de física quântica fundamental para acelerar uma revolução na computação quântica. A abordagem da Microsoft concentra-se na computação quântica topológica por meio dos férmions de Majorana, partículas que supostamente são as próprias antipartículas, o que promete produzir bits quânticos rápidos e estáveis. As inovações na teoria levaram a inovações na física experimental e no avanço da computação quântica escalonável.

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