英特尔进入全栈量子计算时代：首次发布SDK

光子盒研究院出品

作为领先的硬件公司，英特尔进入量子计算领域也是从硬件起步，迄今为止开发了几款超导和半导体量子处理器，并推出了量子计算控制芯片Horse Ridge。

而在今天的2022英特尔创新大会上，随着量子SDK(软件开发套件)测试版的发布，英特尔加入了IBM、谷歌的行列，成为一家全栈量子计算公司。现可通过英特尔开发者云平台Dev Cloud使用量子SDK测试版。

英特尔的全栈量子计算

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英特尔进入全栈量子计算时代

量子计算有望显著加快复杂问题的解决，并有可能在材料、化学品和药物设计、金融和气候建模以及密码学方面实现重大突破。量子比特的进步是实现量子实用性的其中一步，还需要在整个硬件和软件堆栈上取得重大突破，才能实现其全部潜力。

在此背景下，英特尔实验室开发了一种全栈软件开发套件(SDK)——英特尔量子SDK(Intel Quantum SDK)，可与英特尔的量子计算堆栈对接。通过该套件，开发人员能够编写新的量子算法，用于在未来模拟和真实量子硬件上执行量子比特。据英特尔介绍，测试用户已经在探索化学、材料和流体动力学模拟，以及求解线性方程组的算法，这些算法可以用于现实生活中，如金融建模。

如下图所示，英特尔量子SDK包括一个基于C++的直观用户界面，一个基于底层虚拟机(LLVM)的编译器工具链，一个针对执行混合量子经典算法而优化的量子运行时环境，以及一个高性能的英特尔量子模拟器(IQS)量子比特目标后端。未来的版本还将采用不同的目标后端，包括量子点量子比特模拟器，最终将提供英特尔量子点量子比特设备。

英特尔量子计算的分层架构

关于英特尔量子SDK的技术细节，建议阅读以下论文：

https://arxiv.org/abs/2202.11142

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构建量子计算生态系统

英特尔通过使用行业标准LLVM编译器降低量子开发人员的准入门槛，这是一种经典计算开发人员熟悉的更加用户友好的界面。测试用户包括德国的代根多夫应用技术大学，该大学正在利用SDK探索对空气动力学和流体动力学非常重要的流体动力学问题，而美国莱多斯(Leidos)公司正在探索计算化学和材料建模以及具有数据隐私和安全的分布式计算等应用。

此外，英特尔正在资助大学课程，以帮助建立一个开发者生态系统，开始探索量子计算编程应用程序。大学将开发和共享量子课程，以推广英特尔量子SDK的使用。英特尔宣布参与该计划的首批大学包括俄亥俄州立大学、宾夕法尼亚州立大学、宾夕法尼亚大学、代根多夫应用技术大学和日本庆应义塾大学。

除了测试版之外，英特尔预计将在2023年第一季度发布1.0版本。虽然该软件目前无法与Qiskit、Cirq、TKET等其他SDK接口，但英特尔正在开发一种软件，用户可以将使用这些其他工具开发的程序导入英特尔SDK，并预计将在1.0版本中提供该功能。

参考链接：

https://download.intel.com/newsroom/2022/2022innovation/quantum-sdk-backgrounder.pdf

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