IBM Research vytvára nový „bezserverový“ prístup ku kvantovým počítačom
Quantum computing sľubuje magicky silný výkon, no má aj veľa neprekonateľných prekážok. Jedným z najdôležitejších bodov je, ako vyjadriť problém, ktorý sa má vyriešiť, ako kvantový „obvod“, ktorý môže bežať na existujúcom hardvéri. Čo ak však tomuto výrazu vyhovuje iba časť problému? Vo všeobecnosti platí, že zložité problémy najlepšie rieši tradičná výpočtová a kvantová technológia, ale väčšina vývojárov nepozná túto technológiu rozdeľovania problémov do rôznych výpočtových domén, ako sú CPU, GPU a QPU. Za týmto účelom sa spoločnosť IBM rozhodla pripraviť cestu pre kvantové výpočty prostredníctvom abstrakcií a propagovať „bezserverové“ výpočty na kvantovej úrovni, ako to robia poskytovatelia cloudových služieb.
Čo je to „kvantové bez servera“?
„Kvantový bezserverový“ prístup IBM je navrhnutý tak, aby viedol používateľov pri využívaní kvantových výpočtových zdrojov vo veľkom meradle bez obáv zo zložitosti základného hardvéru. Tento vývojový proces bez trenia sa primárne spolieha na open source Qiskit, prostredie na spúšťanie klasického výpočtového kódu kontajnerovým spôsobom, čo umožňuje prístup ku kvantovému hardvéru s nízkou latenciou. Výsledkom je, že široká škála pracovných zaťažení môže iterovať alebo opätovne použiť kvantový hardvér, aby fungoval oveľa rýchlejšie ako kedykoľvek predtým. V skutočnosti spoločnosť IBM použila runtime Qiskit na spustenie variačného kvantového algoritmu Eigensolver 120-krát rýchlejšie ako predchádzajúce modely rozhrania API.
O Qiskit
IBM Qiskit sa zameriava hlavne na tri druhy používateľov. Prvým sú odborníci na vysokej úrovni v oblastiach ako chémia, financie alebo AI, ktorí nie sú príliš oboznámení s kvantovými technológiami a teraz môžu pomerne transparentne nasadzovať obvody aj na kvantovom hardvéri. Toto je nepochybne dôležitý krok pre kvantovú výpočtovú techniku na uspokojenie dopytu na trhu. Druhým je vývojár, ktorý má určité znalosti o kvantových obvodoch a má v úmysle použiť runtime knižnicu na testovanie komparatívnych výhod kvantových výpočtov oproti klasickým výpočtom. Nakoniec, odborníci na kvantové výpočty, ktorí chcú skúmať impulzy kvantových počítačov – signály, ktoré prichádzajú a vychádzajú z qubitov – môžu nasadiť rovnakú sadu runtime v jednom z viac ako 20 kvantových systémov podporovaných IBM po celom svete, poháňaných Qiskit. nadriadený.
Tím IBM tiež skúma nové spôsoby, ako zlepšiť možnosti riešenia problémov kvantových počítačových systémov využívaním klasických zdrojov na riešenie zložitých problémov, ako je návrh obvodov, kvantové vkladanie a zmierňovanie chýb. Klasické zdroje môžu nájsť kľúčové vstupné body v problémoch s návrhom obvodov, čím sa generujú menšie kvantové obvody na prispôsobenie súčasným kvantovým zariadeniam so slabým výpočtovým výkonom. Po dokončení súčiastok sa súčiastky znova zložia klasickými počítačmi, aby sa simuloval celkový problém. Zmierňovanie chýb spočíva v znížení určitých chýb a ich účinkov prostredníctvom klasických mechanizmov následného spracovania, čím sa získajú presnejšie riešenia kvantových výpočtov. IBM dúfa, že táto kvantovo-klasická kombinácia umožní technickej komunite využívať výhody kvantových počítačov v určitých aplikáciách skôr, ako sa očakávalo.
Aké sú výhody „bezserverového“?
V skutočnosti môže byť výraz „bez servera“ trochu mätúci. Základné servery (v klasickej alebo kvantovej forme) samozrejme existujú, len sa vývojári teraz musia sústrediť len na kódovanie, nie na hardvérovú infraštruktúru. Všetky zdroje budú zapuzdrené ako cloudové služby, čím sa eliminuje potreba správy kapacity alebo životného cyklu na strane vývoja a umožní sa bezproblémové rozširovanie. A konečne, používatelia môžu platiť priebežne bez toho, aby znášali náklady na nečinný hardvér.
Záver
V súčasnosti je vydanie IBM len jednoduchou ukážkou, ktorá predovšetkým zdôrazňuje, ako cloudový kódový modul IBM a runtime Qiskit pomáhajú používateľom kombinovať CPU, GPU a QPU v rovnakom scenári aplikácie, čo je ekvivalentné otvoreniu malého okna na sledovanie scenárov budúcich aplikácií. .
Pri pohľade do budúcnosti IBM skúma komplexnejšie spôsoby implementácie kvantových výpočtov v nádeji, že skutočne dosiahne a urýchli „kvantovú nadvládu“ --, čo je prípad použitia, v ktorom je kvantová výpočtová technika výrazne lepšia ako tradičná výpočtová technika. Vznik „kvantového servera“ je presne plánom načrtnutým spoločnosťou IBM pre kvantové výpočty.
