微软扩展量子软件栈,新增AI辅助编程

微软扩展量子软件栈,新增AI辅助编程

快速阅读: 据微软消息,公司近日推出集成AI辅助的量子开发工具包(QDK),支持多语言与主流平台,聚焦量子化学等场景,通过化学感知算法大幅降低线路深度,并开放内部纠错研究工具,推动容错量子计算生态建设。

微软正加快推动量子计算从硬件研发向软件生态建设转型,重点提升开发工具的易用性与智能化水平。当前,量子计算已逐步超越早期依赖物理量子比特的阶段,转向以逻辑量子比特为核心的容错系统构建。逻辑量子比特通过纠错技术整合多个物理比特,可显著提升系统稳定性。

微软技术院士兼量子计算副总裁马蒂亚斯·特罗耶表示,实现容错量子计算机不仅需要硬件突破,更依赖软件工具链的同步演进。为此,公司升级了开源的量子开发套件(QDK),将其打造为集成化开发环境,支持在普通笔记本电脑上运行,并兼容Visual Studio Code与GitHub Copilot等主流开发平台。

该套件深度融合人工智能辅助功能,可帮助非量子专业背景的科研人员和开发者完成代码编写、测试生成、实验配置及任务提交等操作。QDK内置模拟器、编译器、函数库和调试工具,使量子编程更接近传统软件开发流程。用户无需立即接入真实量子设备,即可通过本地模拟验证算法逻辑。

此外,QDK支持Q#、Python和OpenQASM等多种语言,并与Qiskit、Cirq等主流框架互操作。其领域专用库聚焦量子化学与纠错等早期应用场景,提供预置工作流和模板,降低复杂问题的实现门槛。为保障科研可复现性,相关组件还支持Windows子系统Linux和Docker容器化部署。

微软强调,AI助手并非替代人类理解,而是减少因微小错误导致结果失效的风险。通过将电路可视化、资源估算、断点调试等功能嵌入通用编辑器,公司正推动量子开发融入现代软件工程体系。尽管量子化学被视为最具潜力的应用方向之一,但受限于当前设备的比特规模与相干时间,实际问题仍需大幅简化才能运行。

微软近日推出面向化学研究的量子开发工具包,旨在融合经典计算与量子方法,构建端到端科研工作流。该工具包支持研究人员定义分子问题、选取相关电子态、将问题映射至量子比特、优化量子线路并分析执行结果。

降低量子线路深度是此次更新的重点。由于深层线路更易受噪声干扰,微软采用化学感知算法与高效经典预处理技术,可将部分问题所需量子门数量从数千个压缩至个位数,同时保持化学精度。

该工具包在Visual Studio Code中集成分子、分子轨道及量子线路可视化功能,便于研究人员实时检视与优化模型。用户既可在本地模拟器运行任务,也可通过同一界面提交至真实量子硬件,加速从理论到实验的转化。

此外,微软首次开放其内部用于量子纠错研究的工具。这些开源模块支持对编码量子程序进行表征与调试,并提供可定制的编解码策略,适配不同硬件平台。配套的笔记本示例已同步发布,更多工具包预计于2026年下半年全面上线。

QDK隶属于微软量子平台整体架构,整合软件、人工智能、高性能计算与云基础设施。依托Azure,平台可调度多家硬件厂商的量子处理器,并统一管理任务调度、监控及与经典资源的协同。

平台采用量子比特虚拟化系统与量子操作系统,协调软硬件层工作负载,目标是在底层设备仍具噪声的情况下,向上层应用提供逻辑量子比特。其设计兼容多种量子比特技术,目前已与Atom Computing合作开发名为Magne的中性原子系统,相关细节将于本月下旬在哥本哈根举行的QuNorth活动上公布。

微软同时加强人才培养,在北欧地区联合qBraid及产学研机构,为应用工程师与纠错研究人员提供针对性培训。

(以上内容均由Ai生成)

引用自:TQI量子资讯网站

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注