IBM Research kreira novi pristup kvantnom računarstvu bez servera
Kvantno računarstvo obećava magično moćne performanse, ali ima i mnogo nepremostivih prepreka. Jedna od najvažnijih tačaka je kako izraziti problem koji treba riješiti kao kvantno "kolo" koje može raditi na postojećem hardveru. Ali šta ako samo dio problema odgovara ovom izrazu? Općenito, složeni problemi se najbolje rješavaju tradicionalnim računarstvom i kvantnom tehnologijom, ali većina programera nije upoznata s ovom tehnologijom podjele problema na različite računarske domene kao što su CPU, GPU i QPU. U tu svrhu, IBM je odlučio utrti put kvantnom računarstvu kroz slojeve apstrakcije, promovirajući računanje bez servera na kvantnom nivou kao što to rade provajderi usluga u oblaku.
Šta je "Quantum Serverless"?
IBM-ov pristup "kvantnog servera" dizajniran je da usmjerava korisnike u iskorištavanju kvantnih računarskih resursa u velikom obimu bez brige o složenosti osnovnog hardvera. Ovaj razvojni proces bez trenja se prvenstveno oslanja na Qiskit otvorenog koda, okruženje za izvršavanje klasičnog računarskog koda na kontejnerski način, omogućavajući pristup kvantnom hardveru sa malim kašnjenjem. Kao rezultat toga, širok spektar radnih opterećenja može ponoviti ili ponovo koristiti kvantni hardver kako bi se izveo daleko brže nego ikada prije. U stvari, IBM je koristio Qiskit runtime da izvrši varijacijski kvantni Eigensolver algoritam 120 puta brže od prethodnih API modela kola.
O Qiskitu
IBM Qiskit uglavnom cilja na tri vrste korisnika. Prvi su stručnjaci na visokom nivou u oblastima kao što su hemija, finansije ili veštačka inteligencija koji nisu baš upoznati sa kvantnom tehnologijom, a sada takođe mogu da postavljaju kola na kvantnom hardveru na relativno transparentan način. Ovo je nesumnjivo važan korak za kvantno računanje kako bi se zadovoljila potražnja tržišta. Drugi je programer koji ima određeno razumijevanje kvantnih kola i namjerava da koristi runtime biblioteku za testiranje komparativnih prednosti kvantnog računarstva u odnosu na klasično računarstvo. Konačno, stručnjaci za kvantno računarstvo koji žele da ispitaju impulse kvantnog računarstva – signale koji ulaze i izlaze iz kubita – mogu primeniti isti runtime paket u jednom od više od 20 kvantnih sistema podržanih od strane IBM-a širom sveta, koje pokreće Qiskit. superioran.
IBM tim također istražuje nove načine za poboljšanje sposobnosti rješavanja problema kvantnih računarskih sistema korištenjem klasičnih resursa za rješavanje složenih problema kao što su dizajn kola, kvantno ugrađivanje i ublažavanje grešaka. Klasični resursi mogu pronaći ključne ulazne tačke u problemima dizajna kola, čime se stvaraju manja kvantna kola za prilagođavanje trenutnim kvantnim uređajima sa slabom računarskom snagom. Nakon što su dijelovi završeni, dijelovi se zatim ponovo sastavljaju klasičnim kompjuterima kako bi se simulirao cjelokupni problem. Ublažavanje grešaka je smanjenje određenih grešaka i njihovih efekata kroz klasične mehanizme postprocesiranja, čime se dobijaju preciznija rešenja kvantnog računarstva. IBM se nada da će ova kvantno-klasična kombinacija omogućiti tehničkoj zajednici da uživa u prednostima kvantnog računarstva u određenim aplikacijama prije nego što se očekivalo.
Koje su prednosti "bez servera"?
U stvari, izraz "bez servera" može biti malo zbunjujući. Osnovni serveri (i u klasičnom ili u kvantnom obliku) naravno postoje, samo se programeri sada trebaju fokusirati samo na kodiranje, a ne na hardversku infrastrukturu. Svi resursi će biti inkapsulirani kao usluge u oblaku, eliminišući potrebu za upravljanjem kapacitetom ili životnim ciklusom na strani razvoja i omogućavajući neometano širenje. Konačno, korisnici mogu plaćati kako idu, a da ne snose troškove neaktivnog hardvera.
Zaključak
Trenutno, IBM-ovo izdanje je samo jednostavna demonstracija, uglavnom naglašavajući kako IBM cloud code engine i Qiskit runtime pomažu korisnicima da kombinuju CPU, GPU i QPU u istom scenariju aplikacije, što je ekvivalentno otvaranju malog prozora za špijuniranje budućih scenarija aplikacija .
Gledajući u budućnost, IBM istražuje složenije načine implementacije kvantnog računarstva, nadajući se da će zaista postići i ubrzati "kvantnu nadmoć" --, slučaj upotrebe u kojem je kvantno računanje znatno bolje od tradicionalnog računarstva. Pojava "kvantnog servera" je upravo nacrt koji je zacrtao IBM za kvantno računarstvo.
