IBM Research, kuantum hesaplamaya yeni 'sunucusuz' bir yaklaşım getiriyor
Kuantum hesaplama, sihirli bir şekilde güçlü performans vaat ediyor, ancak aynı zamanda aşılmaz birçok engeli de var. En önemli noktalardan biri de çözülecek problemin mevcut donanım üzerinde çalışabilen bir kuantum "devre" olarak nasıl ifade edileceğidir. Peki ya sorunun sadece bir kısmı bu ifadeye uyuyorsa? Genel olarak, karmaşık sorunlar en iyi şekilde geleneksel bilgi işlem ve kuantum teknolojisi tarafından ele alınır, ancak çoğu geliştirici, sorunları CPU, GPU ve QPU gibi farklı bilgi işlem alanlarına bölme teknolojisine aşina değildir. Bu amaçla IBM, bulut hizmeti sağlayıcılarının yaptığı gibi kuantum düzeyinde "sunucusuz" bilgi işlemi teşvik ederek soyutlama katmanları aracılığıyla kuantum bilişimin önünü açmaya karar verdi.
"Kuantum Sunucusuz" nedir?
IBM'in "kuantum sunucusuz" yaklaşımı, kullanıcılara, temeldeki donanımın karmaşıklığından endişe duymadan kuantum bilgi işlem kaynaklarından geniş ölçekte yararlanma konusunda rehberlik etmek için tasarlanmıştır. Bu sürtünmesiz geliştirme süreci, temel olarak, klasik bilgi işlem kodunu kapsayıcılı bir şekilde yürütmek için bir ortam olan ve kuantum donanımına düşük gecikmeli erişim sağlayan açık kaynak Qiskit'e dayanır. Sonuç olarak, çok çeşitli iş yükleri, her zamankinden çok daha hızlı performans göstermek için kuantum donanımını yineleyebilir veya yeniden kullanabilir. Aslında IBM, varyasyonel kuantum Eigensolver algoritmasını önceki devre API modellerinden 120 kat daha hızlı yürütmek için Qiskit çalışma zamanını kullandı.
Qiskit Hakkında
IBM Qiskit temel olarak üç tür kullanıcıyı hedefler. İlki, kuantum teknolojisine pek aşina olmayan kimya, finans veya yapay zeka gibi alanlardaki üst düzey uzmanlar ve artık nispeten şeffaf bir şekilde kuantum donanımı üzerinde devreler kurabiliyorlar. Bu şüphesiz kuantum hesaplamanın pazar talebini karşılaması için önemli bir adımdır. İkincisi, kuantum devreleri hakkında belirli bir anlayışa sahip olan ve kuantum hesaplamanın klasik hesaplamaya göre karşılaştırmalı avantajlarını test etmek için bir çalışma zamanı kitaplığı kullanmayı amaçlayan bir geliştiricidir. Son olarak, kuantum bilgi işlem darbelerini (kübitlere giren ve çıkan sinyaller) incelemek isteyen kuantum bilgi işlem uzmanları, aynı çalışma zamanı paketini dünya genelinde Qiskit tarafından desteklenen 20'den fazla IBM destekli kuantum sisteminden birinde devreye alabilir. üst.
IBM ekibi ayrıca devre tasarımı, kuantum yerleştirme ve hata azaltma gibi karmaşık sorunların üstesinden gelmek için klasik kaynaklardan yararlanarak kuantum bilgi işlem sistemlerinin sorun çözme yeteneklerini geliştirmenin yeni yollarını araştırıyor. Klasik kaynaklar, devre tasarımı problemlerinde kilit giriş noktalarını bulabilir ve böylece zayıf bilgi işlem gücüne sahip mevcut kuantum cihazlarını barındırmak için daha küçük kuantum devreleri oluşturabilir. Parçalar tamamlandıktan sonra parçalar, genel sorunu simüle etmek için klasik bilgisayarlar tarafından yeniden birleştirilir. Hata azaltma, belirli hataları ve etkilerini klasik son işleme mekanizmaları aracılığıyla azaltmak ve böylece daha doğru kuantum hesaplama çözümleri elde etmektir. IBM, bu kuantum-klasik kombinasyonun, teknoloji topluluğunun belirli uygulamalarda kuantum bilişimin avantajlarından beklenenden daha erken yararlanmasını sağlayacağını umuyor.
"Sunucusuz"un avantajları nelerdir?
Aslında "sunucusuz" ifadesi biraz kafa karıştırıcı olabilir. Altta yatan sunucular (hem klasik hem de kuantum biçiminde) elbette mevcuttur, sadece geliştiricilerin artık donanım altyapısına değil, yalnızca kodlamaya odaklanması gerekir. Tüm kaynaklar, geliştirme tarafında kapasite veya yaşam döngüsü yönetimi ihtiyacını ortadan kaldırarak ve sorunsuz genişlemeyi sağlayarak bulut hizmetleri olarak kapsüllenecektir. Son olarak, kullanıcılar atıl donanım maliyetine katlanmadan kullandıkça ödeyebilirler.
Çözüm
Şu anda, IBM'in piyasaya sürülmesi yalnızca basit bir gösterim olup, temel olarak IBM bulut kod motoru ve Qiskit çalışma zamanının, kullanıcıların CPU, GPU ve QPU'yu aynı uygulama senaryosunda birleştirmelerine nasıl yardımcı olduğunu vurgulamaktadır; bu, gelecekteki uygulama senaryolarını gözetlemek için küçük bir pencere açmaya eşdeğerdir. .
Geleceğe bakan IBM, "kuantum üstünlüğünü" -- gerçek anlamda elde etmeyi ve hızlandırmayı umarak, kuantum bilişimin geleneksel bilgi işlemden önemli ölçüde daha iyi olduğu bir kullanım senaryosunu gerçekleştirmeyi umarak, kuantum bilişimi uygulamanın daha karmaşık yollarını araştırıyor. "Kuantum sunucusuz"un ortaya çıkışı, tam olarak IBM tarafından kuantum bilgi işlem için özetlenen bir plandır.
