Introduzione ai servizi dell' IBM Quantum

Oltre agli strumenti open source dell' Qiskit SDK, ai componenti aggiuntivi Qiskit e ad altri strumenti che integrano le QPU negli ambienti di calcolo, IBM Quantum® offre diversi servizi per il calcolo quantistico. Questa pagina fornisce una panoramica di questi servizi e i link per iniziare a utilizzarli.

IBM Quantum Servizio di elaborazione dati

IBM Quantum Compute Service, precedentemente denominato “ Qiskit Runtime ”, è il servizio basato su cloud che consente di eseguire calcoli quantistici su hardware dell’ IBM Quantum. Il pacchetto qiskit-ibm-runtime è un client per quel servizio ed è il successore del provider Qiskit IBM. Quantum Compute semplifica i calcoli quantistici e fornisce implementazioni ottimali delle classi primitive di base di Qiskit per l'hardware d IBM Quantum. Per iniziare a utilizzare le primitive di " IBM Quantum ", consulta la documentazione.

Quantum Compute è progettato per utilizzare risorse di calcolo classiche e quantistiche aggiuntive, comprese tecniche quali la soppressione e la mitigazione degli errori, al fine di ottenere risultati di qualità superiore dall'esecuzione di circuiti quantistici su processori quantistici. Tra gli esempi figurano il disaccoppiamento dinamico per la soppressione degli errori, nonché la mitigazione della lettura e l’estrapolazione a rumore zero (ZNE) per la mitigazione degli errori. Scopri come configurare queste opzioni nella pagina " Configura la mitigazione degli errori ".

Quantum Compute include inoltre tre tipi di modalità di esecuzione per l'esecuzione del programma quantistico su un hardware d IBM® : Job, Session e Batch, ciascuna delle quali presenta casi d'uso e implicazioni diverse per la coda dei lavori quantistici. Un "Job" è una singola query su una primitiva che può essere eseguita su un numero specificato di "shot". Le sessioni consentono di eseguire in modo efficiente più processi in carichi di lavoro iterativi su computer quantistici. La modalità batch consente di inviare tutti i lavori contemporaneamente per l'elaborazione parallela. Si noti che gli utenti di Open Plan non possono inviare lavori di sessione.

Per installare rapidamente il client Compute di IBM Quantum, eseguire il seguente comando:

pip install qiskit-ibm-runtime

Consulta la pagina dedicata all'installazione per configurare un ambiente di sviluppo per la creazione di programmi quantistici.

Quantum Compute è open source?

La risposta breve è: non tutto. Il software che gestisce gli aspetti tecnici dell'esecuzione del programma quantistico su un dispositivo IBM Quantum (comprese eventuali misure di mitigazione e soppressione degli errori) non è open source. Tuttavia, la libreria del software client ( qiskit-ibm-runtime che costituisce l’interfaccia tramite cui gli utenti accedono al servizio di elaborazione di IBM Quantum ), il Qiskit SDK, in esecuzione sul lato server, e parte del software utilizzato per la mitigazione degli errori sono open source. Per partecipare alle iniziative open source di Qiskit, visita il sito della nostra organizzazione " GitHub " all'indirizzo github.com/Qiskit e github.com/Qiskit-Extensions.

IBM Quantum Platform

IBM Quantum Platform offre un ambiente unificato per la gestione di utenti e organizzazioni, la configurazione dei piani di accesso, la visualizzazione e l'organizzazione dei carichi di lavoro inviati a Quantum Compute e il monitoraggio dell'attività del sistema. Progettata per supportare team che vanno dai singoli ricercatori ai programmi su scala aziendale, la piattaforma centralizza l’accesso alla flotta di unità di elaborazione quantistica (QPU) dell’ IBM e e ai servizi associati. Gli amministratori possono gestire le iscrizioni e le autorizzazioni, configurare i diritti di accesso e monitorare l'utilizzo, mentre gli sviluppatori possono avvalersi di un'interfaccia uniforme per interagire con i sistemi quantistici.

Per eseguire lavori quantistici, gli utenti creano un 'istanza all'interno della piattaforma. Ogni istanza fornisce il proprio nome di risorsa cloud (CRN), necessario per inviare i carichi di lavoro alle QPU disponibili. Una volta configurata, gli utenti possono selezionare o modificare i piani di accesso, monitorare l'esecuzione dei lavori, analizzare i registri e integrare perfettamente la piattaforma nei propri flussi di lavoro di sviluppo. Insieme, queste funzionalità rendono IBM Quantum Platform il centro di controllo per l'accesso alla QPU e l'esecuzione di applicazioni quantistiche.

Per ulteriori dettagli, leggi la documentazione di configurazione per iniziare a utilizzare IBM Quantum Platform.

Qiskit Serverless

La creazione di applicazioni quantistiche su scala industriale richiede generalmente una serie di risorse di calcolo. Qiskit Serverless (qiskit-ibm-catalog.QiskitServerless) fornisce un'interfaccia semplice per eseguire carichi di lavoro su risorse quantistiche e classiche. Ciò include l'implementazione di programmi su IBM Quantum Platform e l'esecuzione di carichi di lavoro in remoto, nonché una facile gestione delle risorse per casi d'uso di supercalcolo multi-cloud e quantistico. Per ulteriori informazioni su come utilizzare questa raccolta di strumenti, consultare la documentazione di Qiskit Serverless

• Parallelizza le attività classiche, come la pre-elaborazione e la post-elaborazione
• Mantieni i carichi di lavoro di lunga durata nel cloud, anche se il tuo laptop è spento
• Distribuisci programmi riutilizzabili nel cloud

Per iniziare subito a utilizzare Qiskit Serverless, installalo con pip:

pip install qiskit_serverless

Qiskit Functions

Qiskit Functions (qiskit-ibm-catalog.QiskitFunctionsCatalog) sono servizi astratti progettati per accelerare la scoperta di algoritmi e la prototipazione di applicazioni. Esplora l' Qiskit Functions Catalog, tra cui:

• Funzioni dei circuiti : servizi che includono traspilazione, soppressione degli errori, mitigazione degli errori e tecniche di post-elaborazione che prendono come input circuiti astratti e osservabili di misurazione desiderati. Con le funzioni Circuit, gli utenti possono scoprire nuovi algoritmi e applicazioni senza doversi occupare della transpilazione o delle prestazioni dell'hardware quantistico.
• Funzioni dell'applicazione : servizi che includono interi flussi di lavoro quantistici, dalla mappatura classica a quella quantistica, l'ottimizzazione per l'hardware, l'esecuzione sull'hardware e la post-elaborazione. Gli utenti possono prototipare applicazioni industriali con input e output familiari al settore.

Maggiori dettagli sono disponibili nella documentazione di Qiskit Functions.

I membri del piano Premium, Flex e dell' On-Prem (tramite l'API IBM Quantum Platform ) possono accedere immediatamente alle funzioni fornite da IBM oppure acquistare le licenze per le funzioni fornite dai partner direttamente da questi ultimi.

Il catalogo può essere installato con pip:

pip install qiskit-ibm-catalog