IBM Research създава нов подход „без сървър“ към квантовите изчисления
Квантовото изчисление обещава магически мощна производителност, но има и много непреодолими препятствия. Една от най-важните точки е как да се изрази проблемът, който трябва да бъде решен, като квантова "верига", която може да работи на съществуващ хардуер. Но какво ще стане, ако само част от проблема отговаря на този израз? Като цяло сложните проблеми се справят най-добре от традиционните изчислителни и квантови технологии, но повечето разработчици не са запознати с тази технология за разделяне на проблеми в различни компютърни домейни като CPU, GPU и QPU. За тази цел IBM реши да проправи пътя за квантово изчисление чрез абстракционни слоеве, насърчавайки „безсървърно“ изчисление на квантово ниво, както правят доставчиците на облачни услуги.
Какво е „Quantum Serverless“?
Подходът на IBM за „квантов сървър без сървър“ е предназначен да насочва потребителите при използване на квантови изчислителни ресурси в мащаб, без да се тревожи за сложността на основния хардуер. Този безпроблемен процес на разработка разчита основно на Qiskit с отворен код, среда за изпълнение на класически изчислителен код по контейнеризиран начин, позволяващ достъп с ниска латентност до квантовия хардуер. В резултат на това голямо разнообразие от работни натоварвания могат да итерират или повторно да използват квантовия хардуер, за да работят много по-бързо от всякога. Всъщност IBM използва Qiskit runtime, за да изпълни алгоритъма за вариационен квантов Eigensolver 120 пъти по-бързо от предишните API модели на вериги.
Относно Qiskit
IBM Qiskit е насочен основно към три вида потребители. Първият е експерти на високо ниво в области като химия, финанси или AI, които не са много запознати с квантовата технология, и сега те също могат да разгръщат схеми на квантов хардуер по относително прозрачен начин. Това несъмнено е важна стъпка за квантовите изчисления, за да отговори на пазарното търсене. Вторият е разработчик, който има известно разбиране за квантовите схеми и възнамерява да използва библиотека по време на изпълнение, за да тества сравнителните предимства на квантовите изчисления пред класическите изчисления. И накрая, експертите по квантово изчисление, които искат да изследват импулсите на квантовите изчисления – сигналите, които влизат и излизат от кубитите – могат да внедрят същия пакет за изпълнение в една от повече от 20-те квантови системи, поддържани от IBM по света, захранвани от Qiskit. превъзхождащ.
Екипът на IBM също проучва нови начини за подобряване на възможностите за решаване на проблеми на квантовите изчислителни системи чрез използване на класически ресурси за справяне със сложни проблеми като проектиране на схеми, квантово вграждане и смекчаване на грешки. Класическите ресурси могат да намерят ключови входни точки в проблемите с дизайна на веригата, като по този начин генерират по-малки квантови вериги, за да приспособят настоящите квантови устройства със слаба изчислителна мощност. След като частите са завършени, частите се сглобяват отново от класически компютри, за да симулират цялостния проблем. Намаляването на грешките е да се намалят определени грешки и техните ефекти чрез класически механизми за последваща обработка, като по този начин се получават по-точни квантови изчислителни решения. IBM се надява, че тази квантово-класическа комбинация ще позволи на технологичната общност да се възползва от предимствата на квантовите изчисления в определени приложения по-рано от очакваното.
Какви са предимствата на "без сървър"?
Всъщност изразът „без сървър“ може да бъде малко объркващ. Основните сървъри (както в класическа, така и в квантова форма) разбира се съществуват, просто разработчиците сега трябва да се съсредоточат само върху кодирането, а не върху хардуерната инфраструктура. Всички ресурси ще бъдат капсулирани като облачни услуги, елиминирайки необходимостта от управление на капацитета или жизнения цикъл от страна на разработката и позволявайки безпроблемно разширяване. И накрая, потребителите могат да плащат в движение, без да поемат разходите за неактивен хардуер.
Заключение
Понастоящем изданието на IBM е само проста демонстрация, която основно набляга на това как машината за облачен код на IBM и Qiskit помагат на потребителите да комбинират CPU, GPU и QPU в един и същ сценарий на приложение, което е еквивалентно на отваряне на малък прозорец за шпиониране на бъдещи сценарии на приложение .
Гледайки към бъдещето, IBM проучва по-сложни начини за внедряване на квантово изчисление, надявайки се наистина да постигне и ускори „квантовото надмощие“ -- случай на използване, при който квантовото изчисление е значително по-добро от традиционното изчисление. Появата на „квантов сървър без сървър“ е точно план, очертан от IBM за квантово изчисление.
