IBM Research cria nova abordagem 'sem servidor' para computação quântica
A computação quântica promete um desempenho magicamente poderoso, mas também tem muitos obstáculos intransponíveis. Um dos pontos mais importantes é como expressar o problema a ser resolvido como um "circuito" quântico que pode ser executado no hardware existente. Mas e se apenas parte do problema se encaixa nessa expressão? Em geral, problemas complexos são melhor tratados pela computação tradicional e tecnologia quântica, mas a maioria dos desenvolvedores não está familiarizada com essa tecnologia de dividir problemas em diferentes domínios de computação, como CPU, GPU e QPU. Para esse fim, a IBM decidiu abrir caminho para a computação quântica por meio de camadas de abstração, promovendo a computação "sem servidor" no nível quântico, como fazem os provedores de serviços em nuvem.
O que é "Quantum Serverless"?
A abordagem "sem servidor quântica" da IBM foi projetada para orientar os usuários a alavancar os recursos de computação quântica em escala sem se preocupar com a complexidade do hardware subjacente. Esse processo de desenvolvimento sem atrito depende principalmente do Qiskit de código aberto, um ambiente para executar código de computação clássico de maneira conteinerizada, permitindo acesso de baixa latência ao hardware quântico. Como resultado, uma ampla variedade de cargas de trabalho pode iterar ou reutilizar o hardware quântico para um desempenho muito mais rápido do que nunca. Na verdade, a IBM usou o tempo de execução do Qiskit para executar o algoritmo Eigensolver quântico variacional 120 vezes mais rápido do que os modelos de API de circuito anteriores.
Sobre Qiskit
O IBM Qiskit visa principalmente três tipos de usuários. O primeiro são especialistas de alto nível em áreas como química, finanças ou IA que não estão muito familiarizados com a tecnologia quântica e agora também podem implantar circuitos em hardware quântico de maneira relativamente transparente. Este é, sem dúvida, um passo importante para que a computação quântica atenda à demanda do mercado. O segundo é um desenvolvedor que tem um certo conhecimento de circuitos quânticos e pretende usar uma biblioteca de tempo de execução para testar as vantagens comparativas da computação quântica sobre a computação clássica. Por fim, os especialistas em computação quântica que desejam examinar os pulsos de computação quântica - os sinais que entram e saem dos qubits - podem implantar o mesmo conjunto de tempo de execução em um dos mais de 20 sistemas quânticos apoiados pela IBM em todo o mundo, desenvolvidos pela Qiskit. superior.
A equipe da IBM também tem pesquisado novas maneiras de melhorar os recursos de resolução de problemas dos sistemas de computação quântica, aproveitando recursos clássicos para lidar com problemas complexos, como design de circuitos, incorporação quântica e mitigação de erros. Recursos clássicos podem encontrar pontos de entrada importantes em problemas de design de circuitos, gerando assim circuitos quânticos menores para acomodar dispositivos quânticos atuais com poder de computação fraco. Depois que as peças são concluídas, elas são remontadas por computadores clássicos para simular o problema geral. A mitigação de erros consiste em reduzir certos erros e seus efeitos por meio de mecanismos clássicos de pós-processamento, obtendo assim soluções de computação quântica mais precisas. A IBM espera que essa combinação quântica-clássica permita que a comunidade de tecnologia aproveite os benefícios da computação quântica em determinados aplicativos antes do esperado.
Quais são as vantagens de "sem servidor"?
Na verdade, a expressão "sem servidor" pode ser um pouco confusa. Os servidores subjacentes (ambos na forma clássica ou quântica) existem, é claro, só que os desenvolvedores agora precisam se concentrar apenas na codificação, não na infraestrutura de hardware. Todos os recursos serão encapsulados como serviços em nuvem, eliminando a necessidade de capacidade ou gerenciamento do ciclo de vida no lado do desenvolvimento e permitindo uma expansão contínua. Por fim, os usuários podem pagar à medida que usam, sem incorrer no custo de hardware ocioso.
Conclusão
No momento, o lançamento da IBM é apenas uma demonstração simples, enfatizando principalmente como o mecanismo de código em nuvem da IBM e o Qiskit runtime ajudam os usuários a combinar CPU, GPU e QPU no mesmo cenário de aplicativo, o que equivale a abrir uma pequena janela para espionar futuros cenários de aplicativos .
Olhando para o futuro, a IBM está explorando maneiras mais complexas de implementar a computação quântica, esperando alcançar e acelerar a "supremacia quântica" -- um caso de uso em que a computação quântica é significativamente melhor do que a computação tradicional. O surgimento de "sem servidor quântico" é exatamente um plano delineado pela IBM para a computação quântica.
