IBM Research loob uue "serverivaba" lähenemisviisi kvantarvutitele
Kvantarvuti tõotab maagiliselt võimsat jõudlust, kuid sellel on ka palju ületamatuid takistusi. Üks olulisemaid punkte on see, kuidas väljendada lahendatavat probleemi kvant "vooluahelana", mis suudab töötada olemasoleva riistvaraga. Aga mis siis, kui selle väljendiga sobib ainult osa probleemist? Üldiselt saab keerulisi probleeme kõige paremini lahendada traditsiooniline andmetöötlus- ja kvanttehnoloogia, kuid enamik arendajaid ei tunne seda tehnoloogiat, mis võimaldab jagada probleeme erinevateks andmetöötlusvaldkondadeks, nagu CPU, GPU ja QPU. Sel eesmärgil otsustas IBM sillutada teed kvantarvutamisele abstraktsioonikihtide kaudu, edendades "serverita" andmetöötlust kvanttasemel, nagu seda teevad pilveteenuste pakkujad.
Mis on "Quantum Serverless"?
IBMi "kvantserverita" lähenemisviis on loodud selleks, et juhendada kasutajaid kvantarvutusressursside ulatuslikul kasutamisel, muretsemata aluseks oleva riistvara keerukuse pärast. See hõõrdumatu arendusprotsess tugineb peamiselt avatud lähtekoodiga Qiskitile, mis on keskkond klassikalise arvutikoodi täitmiseks konteinerites, võimaldades madala latentsusega juurdepääsu kvantriistvarale. Selle tulemusena võivad paljud töökoormused kvantriistvara itereerida või taaskasutada, et see toimiks palju kiiremini kui kunagi varem. Tegelikult kasutas IBM Qiskiti käitusaega variatsioonikvant-Eigensolveri algoritmi täitmiseks 120 korda kiiremini kui eelmised ahela API mudelid.
Qiskiti kohta
IBM Qiskit sihib peamiselt kolme tüüpi kasutajaid. Esimene neist on kõrgetasemelised eksperdid sellistes valdkondades nagu keemia, rahandus või tehisintellekt, kes pole kvanttehnoloogiaga kuigi kursis, ja nüüd saavad nad suhteliselt läbipaistvalt kasutusele võtta ka kvantriistvara ahelaid. See on kahtlemata oluline samm kvantarvutite jaoks turunõudluse rahuldamiseks. Teine on arendaja, kellel on teatav arusaam kvantahelatest ja kes kavatseb kasutada käitusaja teeki, et testida kvantarvutuse suhtelisi eeliseid klassikalise andmetöötluse ees. Lõpuks saavad kvantandmetöötluse eksperdid, kes soovivad uurida kvantarvutusimpulsse – signaale, mis kubittidesse sisenevad ja sealt väljuvad –, rakendada sama käitusaja komplekti ühes enam kui 20 IBM-i toetatud kvantsüsteemist üle maailma, mida toidab Qiskit. ülemus.
IBM-i meeskond on uurinud ka uusi viise kvantarvutussüsteemide probleemide lahendamise võimaluste parandamiseks, kasutades klassikalisi ressursse, et lahendada keerulisi probleeme, nagu vooluringide projekteerimine, kvantmanustamine ja vigade leevendamine. Klassikalised ressursid võivad leida peamisi sisenemispunkte vooluringide projekteerimise probleemides, luues seeläbi väiksema arvutusvõimsusega kvantseadmete jaoks väiksemaid kvantahelaid. Pärast osade valmimist monteeritakse osad uuesti kokku klassikaliste arvutitega, et simuleerida üldist probleemi. Vigade leevendamine on teatud vigade ja nende mõjude vähendamine läbi klassikaliste järeltöötlusmehhanismide, saades seeläbi täpsemaid kvantarvutuslahendusi. IBM loodab, et see kvant-klassikaline kombinatsioon võimaldab tehnoloogiakogukonnal teatud rakendustes nautida kvantarvutuse eeliseid oodatust varem.
Millised on "serverita" eelised?
Tegelikult võib väljend "serverita" olla pisut segane. Alusserverid (nii klassikalisel kui ka kvantkujul) on loomulikult olemas, lihtsalt arendajad peavad nüüd keskenduma ainult kodeerimisele, mitte riistvara infrastruktuurile. Kõik ressursid kapseldatakse pilveteenustena, mis välistab vajaduse võimsuse või elutsükli haldamise järele arenduse poolel ja võimaldab sujuvat laienemist. Lõpuks saavad kasutajad maksta jooksvalt, ilma et nad peaksid maksma kulusid jõudeoleku riistvara eest.
Järeldus
Praegu on IBMi väljalase vaid lihtne demonstratsioon, mis rõhutab peamiselt seda, kuidas IBMi pilvkoodimootor ja Qiskiti käitusaeg aitavad kasutajatel CPU, GPU ja QPU samas rakendusestsenaariumis kombineerida, mis võrdub väikese akna avamisega tulevaste rakenduste stsenaariumide järele luuramiseks. .
Tulevikku silmas pidades uurib IBM keerukamaid viise kvantarvutite rakendamiseks, lootes tõeliselt saavutada ja kiirendada "kvantide ülemvõimu" -- kasutusjuhtumit, kus kvantarvutus on oluliselt parem kui traditsiooniline andmetöötlus. "Kvantserverita" tekkimine on täpselt IBMi poolt kvantandmetöötluse jaoks välja toodud plaan.
