Introducere în serviciile IBM Quantum

Pe lângă instrumentele open-source ale Qiskit SDK, Qiskit addons și alte instrumente care integrează QPU-urile în medii de calcul, IBM Quantum® oferă mai multe servicii pentru calculul cuantic. Această pagină oferă o prezentare generală a acestor servicii și linkuri pentru a începe să lucrezi cu ele.

IBM Quantum Compute Service

IBM Quantum Compute Service, denumit anterior Qiskit Runtime Service, este serviciul bazat pe cloud pentru executarea calculelor cuantice pe hardware IBM Quantum. Pachetul qiskit-ibm-runtime este un client pentru acel serviciu și este succesorul Qiskit IBM Provider. Quantum Compute simplifică calculele cuantice și oferă implementări optime ale claselor de bază ale primitivelor Qiskit pentru hardware IBM Quantum. Pentru a începe cu primitivele IBM Quantum, vizitează documentația.

Quantum Compute este conceput pentru a utiliza resurse suplimentare de calcul clasic și cuantic, inclusiv tehnici precum suprimarea erorilor și atenuarea erorilor, pentru a returna un rezultat de calitate mai înaltă din executarea circuitelor cuantice pe procesoare cuantice. Exemplele includ decuplarea dinamică pentru suprimarea erorilor și atenuarea erorilor de citire și extrapolarea zero-zgomot (ZNE) pentru atenuarea erorilor. Află cum să configurezi aceste opțiuni pe pagina Configurare atenuare erori.

Quantum Compute include, de asemenea, trei tipuri de moduri de execuție pentru rularea programului cuantic pe hardware IBM®: Job, Session și Batch, fiecare cu cazuri de utilizare diferite și implicații pentru coada de joburi cuantice. Un Job este o singură interogare la o primitivă care poate fi rulată pe un număr specificat de shot-uri. Session-urile îți permit să rulezi eficient mai multe joburi în fluxuri de lucru iterative pe calculatoare cuantice. Batch mode îți permite să trimiți toate joburile simultan pentru procesare paralelă. Reține că utilizatorii planului Open nu pot trimite joburi de sesiune.

Pentru a instala rapid clientul IBM Quantum Compute, rulează următoarea comandă:

pip install qiskit-ibm-runtime

Consultă pagina de instalare pentru a configura un mediu de dezvoltare pentru construirea programelor cuantice.

Este Quantum Compute open-source?

Răspunsul scurt este nu în întregime. Software-ul care gestionează aspectele tehnice ale rulării programului cuantic pe un dispozitiv IBM Quantum (inclusiv orice atenuare și suprimare de erori) nu este open-source. Cu toate acestea, biblioteca software client qiskit-ibm-runtime (care este interfața pentru utilizatori pentru a accesa IBM Quantum Compute Service), Qiskit SDK care rulează pe server și o parte din software-ul utilizat pentru atenuarea erorilor sunt open-source. Pentru a te implica în eforturile open-source ale Qiskit, vizitează organizația noastră GitHub la github.com/Qiskit și github.com/Qiskit-Extensions.

IBM Quantum Platform

IBM Quantum Platform oferă un mediu unificat pentru gestionarea utilizatorilor și organizațiilor, configurarea planurilor de acces, vizualizarea și organizarea sarcinilor trimise la Quantum Compute și monitorizarea activității sistemului. Conceput pentru a sprijini echipe de la cercetători individuali la programe la scară enterprise, platforma centralizează accesul la flota IBM de unități de procesare cuantică (QPU) și la serviciile asociate. Administratorii pot gestiona apartenența și permisiunile, configura drepturile și supraveghea utilizarea, în timp ce dezvoltatorii beneficiază de o interfață consistentă pentru interacțiunea cu sistemele cuantice.

Pentru a rula joburi cuantice, utilizatorii creează o instanță în cadrul platformei. Fiecare instanță furnizează propriul Cloud Resource Name (CRN), care este necesar pentru trimiterea sarcinilor de lucru la QPU-urile disponibile. După ce instanța este configurată, utilizatorii pot selecta sau ajusta planurile de acces, urmări execuția joburilor, analiza jurnalele și integra platforma fără efort în fluxurile lor de dezvoltare. Împreună, aceste capabilități fac IBM Quantum Platform centrul de control pentru accesul la QPU și executarea aplicațiilor cuantice.

Pentru mai multe detalii, citește documentația de configurare pentru a începe cu IBM Quantum Platform.

Qiskit Serverless

Crearea de aplicații cuantice la scară utilă necesită în general o varietate de cerințe de resurse de calcul. Qiskit Serverless (qiskit-ibm-catalog.QiskitServerless) oferă o interfață simplă pentru a rula sarcini de lucru pe resurse cuantice-clasice. Aceasta include implementarea programelor pe IBM Quantum Platform și rularea sarcinilor de lucru de la distanță, precum și gestionarea ușoară a resurselor pentru scenarii multi-cloud și de supercalcul centrat pe calculul cuantic. Vezi mai multe informații în documentația Qiskit Serverless despre cum să folosești această colecție de instrumente pentru a:

• Paraleliza sarcini clasice, cum ar fi pre-procesarea și post-procesarea

• Menține sarcinile de lucru de lungă durată în cloud, chiar dacă laptopul tău este oprit

• Implementa programe reutilizabile în cloud

Pentru a începe să folosești Qiskit Serverless imediat, instalează-l cu pip:

pip install qiskit_serverless

Qiskit Functions

Qiskit Functions (qiskit-ibm-catalog.QiskitFunctionsCatalog) sunt servicii abstractizate concepute pentru a accelera descoperirea de algoritmi și prototiparea aplicațiilor. Explorează Catalogul Qiskit Functions, inclusiv:

• Circuit functions: Servicii care includ transpilare, suprimare erori, atenuare erori și tehnici de post-procesare care acceptă circuite abstracte și observabilele de măsurat dorite ca date de intrare. Cu Circuit functions, utilizatorii pot descoperi noi algoritmi și aplicații fără a fi nevoiți să gestioneze transpilarea sau performanța hardware-ului cuantic.

• Application functions: Servicii care includ fluxuri de lucru cuantice complete, de la maparea clasicului la cuantic, optimizarea pentru hardware, execuția pe hardware și post-procesarea. Utilizatorii pot prototipa aplicații industriale cu intrări și ieșiri familiare domeniului.

Găsește mai multe detalii în documentația Qiskit Functions.

Membrii planului Premium, Flex și On-Prem (prin API-ul IBM Quantum Platform) pot accesa imediat funcțiile furnizate de IBM sau pot achiziționa licențe pentru funcțiile furnizate de parteneri direct de la acei parteneri.

Catalogul poate fi instalat cu pip:

pip install qiskit-ibm-catalog