IBM Research creează o nouă abordare „fără server” a calculului cuantic
Calculul cuantic promite performanțe magice puternice, dar are și multe obstacole de netrecut. Unul dintre cele mai importante puncte este modul de exprimare a problemei care trebuie rezolvată ca un „circuit” cuantic care poate rula pe hardware-ul existent. Dar ce se întâmplă dacă doar o parte a problemei se potrivește acestei expresii? În general, problemele complexe sunt cel mai bine gestionate de tehnologia tradițională de calcul și cuantică, dar majoritatea dezvoltatorilor nu sunt familiarizați cu această tehnologie de împărțire a problemelor în diferite domenii de calcul, cum ar fi CPU, GPU și QPU. În acest scop, IBM a decis să deschidă calea pentru calculul cuantic prin straturi de abstractizare, promovând calculul „fără server” la nivel cuantic, așa cum o fac furnizorii de servicii cloud.
Ce este „Quantum Serverless”?
Abordarea „cuantică fără server” a IBM este concepută pentru a ghida utilizatorii în valorificarea resurselor de calcul cuantic la scară, fără a se îngrijora de complexitatea hardware-ului de bază. Acest proces de dezvoltare fără fricțiuni se bazează în principal pe Qiskit cu sursă deschisă, un mediu pentru executarea codului de calcul clasic într-o manieră containerizată, permițând accesul cu latență scăzută la hardware-ul cuantic. Ca rezultat, o mare varietate de sarcini de lucru pot repeta sau reutiliza hardware-ul cuantic pentru a funcționa mult mai rapid decât oricând. De fapt, IBM a folosit runtime-ul Qiskit pentru a executa algoritmul cuantic variațional Eigensolver de 120 de ori mai rapid decât modelele API de circuite anterioare.
Despre Qiskit
IBM Qiskit vizează în principal trei tipuri de utilizatori. Primul este experți de nivel înalt în domenii precum chimia, finanțele sau IA, care nu sunt foarte familiarizați cu tehnologia cuantică, iar acum pot implementa și circuite pe hardware cuantic într-un mod relativ transparent. Acesta este, fără îndoială, un pas important pentru calculul cuantic pentru a satisface cererea pieței. Al doilea este un dezvoltator care are o anumită înțelegere a circuitelor cuantice și intenționează să folosească o bibliotecă de rulare pentru a testa avantajele comparative ale calculului cuantic față de calculul clasic. În cele din urmă, experții în calcul cuantic care doresc să examineze impulsurile de calcul cuantic - semnalele care intră și ies din qubiți - pot implementa aceeași suită de rulare într-unul dintre cele peste 20 de sisteme cuantice susținute de IBM din întreaga lume, alimentat de Qiskit. superior.
Echipa IBM a cercetat, de asemenea, noi modalități de îmbunătățire a capacităților de rezolvare a problemelor sistemelor de calcul cuantic prin valorificarea resurselor clasice pentru a aborda probleme complexe precum proiectarea circuitelor, încorporarea cuantică și atenuarea erorilor. Resursele clasice pot găsi puncte cheie de intrare în problemele de proiectare a circuitelor, generând astfel circuite cuantice mai mici pentru a găzdui dispozitivele cuantice actuale cu putere de calcul slabă. După ce piesele sunt finalizate, piesele sunt apoi reasamblate de computere clasice pentru a simula problema generală. Atenuarea erorilor este de a reduce anumite erori și efectele acestora prin mecanisme clasice de post-procesare, obținând astfel soluții de calcul cuantic mai precise. IBM speră că această combinație cuantică-clasică va permite comunității tehnologice să se bucure de beneficiile calculului cuantic în anumite aplicații mai devreme decât se aștepta.
Care sunt avantajele „serverless”?
De fapt, expresia „fără server” poate fi puțin confuză. Serverele de bază (atât în formă clasică, cât și cuantică) există, desigur, doar că acum dezvoltatorii trebuie să se concentreze doar pe codificare, nu pe infrastructura hardware. Toate resursele vor fi încapsulate ca servicii cloud, eliminând nevoia de gestionare a capacității sau a ciclului de viață din partea dezvoltării și permițând o expansiune fără întreruperi. În cele din urmă, utilizatorii pot plăti pe măsură ce merg fără a suporta costul hardware-ului inactiv.
Concluzie
În prezent, lansarea IBM este doar o simplă demonstrație, subliniind în principal modul în care motorul de cod cloud IBM și timpul de execuție Qiskit ajută utilizatorii să combine CPU, GPU și QPU în același scenariu de aplicație, ceea ce echivalează cu deschiderea unei ferestre mici pentru a spiona scenariile viitoare de aplicații .
Privind în viitor, IBM explorează modalități mai complexe de implementare a calculului cuantic, sperând să obțină și să accelereze cu adevărat „supremația cuantică” -- un caz de utilizare în care calculul cuantic este semnificativ mai bun decât calculul tradițional. Apariția „cuantic serverless” este exact un plan conturat de IBM pentru calculul cuantic.
