Intel publie un kit de développement de logiciels quantiques

Intel développe son écosystème de développeurs. L’entreprise a publié son kit de développement pour l’informatique quantique. Que propose la version 1.0 du Quantum SDK ?

Personnalisable et extensible, le SDK Intel Quantum permet la co-conception de logiciels et de matériel Intel. Le SDK est un ordinateur quantique complet en simulation qui peut également s’interfacer avec le matériel quantique d’Intel, notamment la puce de contrôle Horse Ridge II d’Intel et la puce de qubit à spin quantique d’Intel, qui sera lancée cette année.

Offre un environnement de développement personnalisable

Le SDK Intel Quantum permet également aux développeurs de programmer des algorithmes quantiques en simulation et fournit une interface de programmation intuitive écrite en C++ à l’aide de la chaîne d’outils de compilation de la machine virtuelle de bas niveau (LLVM) standard dans l’industrie.

Se préparer aux futurs ordinateurs quantiques

« Le SDK Intel Quantum aide les programmeurs à se préparer à l’informatique quantique commerciale à grande échelle de demain », a déclaré Anne Matsuura, directrice des applications et de l’architecture quantiques aux Intel Labs. En plus d’aider les développeurs à apprendre comment construire des algorithmes et des applications quantiques en simulation, il fera progresser l’industrie en créant une communauté de développeurs qui accélérera le développement d’applications. Les développeurs seront prêts lorsque le matériel quantique d’Intel sera disponible. »

Publication du SDK Intel Quantum 1.0

La version 1.0 du SDK, qui comprend une interface de programmation intuitive basée sur le langage C++, fournit un langage de programmation familier aux développeurs d’ordinateurs classiques, ce qui permet 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 soit un grand nombre de qubits génériques, soit des qubits représentatifs du matériel Intel.

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Le premier backend est Intel Quantum Simulator (IQS), un simulateur de qubits générique open-source très performant. IQS a 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 de qubits à points quantiques d’Intel et fournit une simulation de modèle compact de qubits à spin en silicium d’Intel. Les qubits d’Intel tirent parti de l’expertise de la société dans la fabrication de transistors en silicium pour créer un ordinateur quantique à grande échelle.

Grâce au SDK, les utilisateurs peuvent développer de petites charges de travail afin de déterminer les fonctions nécessaires dans l’architecture système de l’ordinateur quantique pour exécuter efficacement et précisément les algorithmes sur les qubits. En outre, Intel utilise le SDK en interne pour co-concevoir du matériel et des logiciels quantiques et accélérer le développement du système.

Le SDK est une plateforme personnalisable et extensible qui offre une plus grande flexibilité lors du développement d’applications quantiques. Il permet également aux utilisateurs de voir dans quelle mesure un algorithme est optimisé dans le compilateur en comparant les fichiers du compilateur, une fonctionnalité standard dans le développement d’ordinateurs classiques. Elle permet aux utilisateurs de voir le code source et d’atteindre des niveaux d’abstraction inférieurs, ce qui leur donne un aperçu de la manière dont un système stocke les données.

• Codage dans des modèles familiers: Intel a étendu le standard industriel LLVM avec des extensions quantiques et a développé un environnement d’exécution quantique modifié pour l’informatique quantique, et IQS permet la simulation du vecteur d’état d’un ordinateur quantique universel.
• Exécution efficace de flux de travail hybrides classiques-quantum: Les extensions du compilateur permettent aux développeurs d’intégrer les résultats des algorithmes quantiques dans les projets C++, ouvrant ainsi la porte aux boucles de rétroaction nécessaires aux algorithmes hybrides quantiques-classiques tels que l’algorithme d’optimisation approximative quantique (QAOA) et le solveur de variation propre quantique (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 qubits sur plusieurs nœuds.

Comment Intel construit un écosystème quantique

Déterminée à faire progresser le domaine de l’informatique quantique, Intel s’efforce de créer une communauté de développeurs. Comme point de départ de cette entreprise, Intel a accordé des subventions à cinq universités pour qu’elles élaborent des programmes de cours sur l’informatique quantique afin de les partager avec d’autres universités et d’étendre leur utilisation dans le milieu universitaire. Ces universités sont l’Université de Pennsylvanie, la Technische Hochschule Deggendorf, l’Université Keio, l’Université d’État de l’Ohio et l’Université d’État de Pennsylvanie.

L’Institut de technologie de Deggendorf utilise le SDK pour étudier un problème de dynamique des fluides important pour l’aérodynamique et l’hydrodynamique. En janvier 2023, Intel a organisé l’Intel Quantum Computing Challenge à l’Institut de technologie de Deggendorf. Les participants ont utilisé la version bêta du SDK Intel Quantum pour étudier des cas d’utilisation quantique tels que la suppression du bruit des images, le rendu réaliste et la résolution de problèmes de recherche non structurés. Un autre utilisateur de la version bêta, Leidos, explore diverses applications, notamment l’apprentissage automatique quantique, la simulation de matériaux et des problèmes astrophysiques tels que la téléportation quantique, les trous noirs et les trous de ver.

Disponible en téléchargement sur Intel Developer’s Cloud

Le SDK Intel Quantum 1.0 est actuellement disponible en téléchargement sur l’Intel Developer’s Cloud. Intel prévoit de publier des versions supplémentaires du SDK avec des fonctionnalités additionnelles à l’avenir et intégrera également de manière transparente le SDK dans le matériel quantique d’Intel.