IBM Research stvara novi pristup 'bez poslužitelja' kvantnom računalstvu
Kvantno računalstvo obećava magično moćne performanse, ali također ima mnogo nepremostivih prepreka. Jedna od najvažnijih točaka je kako izraziti problem koji treba riješiti kao kvantni "krug" koji može raditi na postojećem hardveru. Ali što ako samo dio problema odgovara ovom izrazu? Općenito, složeni problemi najbolje se rješavaju tradicionalnim računalstvom i kvantnom tehnologijom, ali većina programera nije upoznata s ovom tehnologijom dijeljenja problema u različite računalne domene kao što su CPU, GPU i QPU. U tu svrhu, IBM je odlučio utrti put kvantnom računalstvu kroz slojeve apstrakcije, promičući računalstvo "bez poslužitelja" na kvantnoj razini kao što to rade pružatelji usluga u oblaku.
Što je "Quantum Serverless"?
IBM-ov "kvantni pristup bez poslužitelja" osmišljen je za usmjeravanje korisnika u iskorištavanju kvantnih računalnih resursa na velikom broju bez brige o složenosti temeljnog hardvera. Ovaj nesmetani razvojni proces prvenstveno se oslanja na Qiskit otvorenog koda, okruženje za izvršavanje klasičnog računalnog koda na kontejnerski način, omogućavajući pristup kvantnom hardveru s malom latencijom. Kao rezultat toga, širok izbor radnih opterećenja može ponavljati ili ponovno koristiti kvantni hardver za izvođenje daleko brže nego ikad prije. Zapravo, IBM je koristio Qiskit runtime za izvođenje varijacijskog kvantnog Eigensolver algoritma 120 puta brže od prethodnih API modela sklopova.
O Qiskitu
IBM Qiskit uglavnom cilja na tri vrste korisnika. Prvi su stručnjaci na visokoj razini u područjima kao što su kemija, financije ili umjetna inteligencija koji nisu baš upoznati s kvantnom tehnologijom, a sada također mogu razviti sklopove na kvantnom hardveru na relativno transparentan način. Ovo je nedvojbeno važan korak kako bi kvantno računalstvo zadovoljilo zahtjeve tržišta. Drugi je programer koji ima određeno razumijevanje kvantnih sklopova i namjerava koristiti runtime biblioteku za testiranje komparativnih prednosti kvantnog računalstva nad klasičnim računalstvom. Konačno, stručnjaci za kvantno računalstvo koji žele ispitati impulse kvantnog računalstva — signale koji ulaze i izlaze iz kubita — mogu primijeniti isti runtime paket u jednom od više od 20 kvantnih sustava diljem svijeta koje podržava IBM, a pokreće ih Qiskit. superioran.
Tim IBM-a također je istraživao nove načine poboljšanja sposobnosti rješavanja problema kvantnih računalnih sustava korištenjem klasičnih resursa za rješavanje složenih problema kao što su projektiranje sklopova, kvantno ugrađivanje i ublažavanje pogrešaka. Klasični resursi mogu pronaći ključne ulazne točke u problemima dizajna sklopova, generirajući tako manje kvantne sklopove za prilagodbu trenutnim kvantnim uređajima slabe računalne snage. Nakon što su dijelovi dovršeni, dijelovi se zatim ponovno sastavljaju klasičnim računalima kako bi se simulirao cjelokupni problem. Ublažavanje pogrešaka je smanjenje određenih pogrešaka i njihovih učinaka putem klasičnih mehanizama naknadne obrade, čime se dobivaju točnija kvantna računalna rješenja. IBM se nada da će ova kvantno-klasična kombinacija omogućiti tehnološkoj zajednici da uživa u prednostima kvantnog računalstva u određenim aplikacijama prije nego što se očekivalo.
Koje su prednosti "bez poslužitelja"?
Zapravo, izraz "bez poslužitelja" može biti pomalo zbunjujući. Temeljni poslužitelji (u klasičnom ili kvantnom obliku) naravno postoje, samo što se programeri sada trebaju usredotočiti samo na kodiranje, a ne na hardversku infrastrukturu. Svi resursi bit će kapsulirani kao usluge u oblaku, eliminirajući potrebu za upravljanjem kapacitetom ili životnim ciklusom na strani razvoja i omogućujući besprijekorno širenje. Konačno, korisnici mogu plaćati u hodu bez snošenja troškova neaktivnog hardvera.
Zaključak
Trenutno je IBM-ovo izdanje samo jednostavna demonstracija, uglavnom naglašavajući kako IBM-ov mehanizam koda u oblaku i Qiskit runtime pomažu korisnicima kombinirati CPU, GPU i QPU u istom scenariju aplikacije, što je jednako otvaranju malog prozora za špijuniranje scenarija budućih aplikacija .
Gledajući u budućnost, IBM istražuje složenije načine za implementaciju kvantnog računalstva, nadajući se da će doista postići i ubrzati "kvantnu nadmoć" -- slučaj upotrebe u kojem je kvantno računalstvo znatno bolje od tradicionalnog računalstva. Pojava "kvantnog poslužitelja bez poslužitelja" upravo je nacrt koji je zacrtao IBM za kvantno računalstvo.
