تولید محتوا
مرکز داده کوانتومی آی بی ام
IBMT برای ترویج توسعه سریع‌تر الگوریتم‌های کوانتومی و برنامه‌های کاربردی، IBM به تازگی کاتالوگ توابع Qiskit را راه‌اندازی کرده است. این پلتفرم جدید به توسعه‌دهندگان IBM و سایر سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا توابع Qiskit را منتشر کنند، که بخش‌هایی از فرآیند توسعه نرم‌افزار کوانتومی را انتزاعی می‌کند تا زمان صرف شده برای توسعه کد را کوتاه کند. توابع Qiskit همچنین توابع محاسباتی خاصی را برای توسعه دهندگانی که طیف کاملی از تخصص فنی در محاسبات کوانتومی ندارند، در دسترس قرار می دهد.
همه اینها از چارچوب توسعه نرم‌افزار Qiskit منبع باز آی‌بی‌ام بهره می‌برد که این شرکت در سال 2017 راه‌اندازی کرد و از آن زمان برای ساده‌سازی برنامه‌نویسی نرم‌افزارهای کوانتومی تکامل یافته است.
پیشینه در مورد Qiskitیکی از ماموریت های دیرینه IBM مفید ساختن محاسبات کوانتومی برای جهان است. برنامه‌نویسی رایانه‌های کوانتومی یکی از چالش‌های کلیدی این مأموریت است زیرا به درک عمیق مفاهیم کوانتومی مانند برهم‌نهی، درهم‌تنیدگی و دروازه‌های کوانتومی نیاز دارد. IBM هفت سال پیش با انتشار Qiskit شروع به مقابله با این مانع دانش کرد.
از آن زمان به بعد، Qiskit الگوریتم های کوانتومی برنامه نویسی را بسیار ساده کرده است، زیرا به شکل کنونی خود تکامل یافته است. امروزه Qiskit یک پشته نرم افزاری جامع است که قادر به به حداکثر رساندن عملکرد سخت افزار کوانتومی پیشرفته و ساده سازی ایجاد الگوریتم ها و برنامه های کوانتومی است.
Qiskit اکنون محبوب ترین نرم افزار کوانتومی است. با تقریباً 7 میلیون بارگیری و بیش از 600000 کاربر، برای ساخت و اجرای بیش از 3 تریلیون مدار کوانتومی استفاده شده است. در طول چندین سال گذشته، IBM بر گسترش قابلیت‌های اساسی Qiskit برای ایجاد رایانه‌های کوانتومی به اندازه کافی کاربردی و قدرتمند برای انجام وظایف معنی‌دارتر تمرکز کرده است. توسعه اولیه Qiskit به عنوان ابزاری برای کمک به فیزیکدانان کوانتومی – و هر کسی که علاقه مند به کوانتوم است – برای پیشرفت درک خود از نظریه کوانتوم و توسعه فناوری های نوآورانه کوانتومی بوده است.
بیشتر برای شما آگاتا همه جانبه» بررسی اولین سری دو قسمتی: من با احتیاط خوشبین هستم شانس، مسابقات و عملکرد WNBA سری 2024 برای تماشا و شرط بندی. برخی از ویژگی های اصلی Qiskit، بسیاری از پیشرفت های اخیر Qiskit نتیجه تبدیل کتابخانه Python آن به یک کتابخانه Rust با کارایی بالا است. اکنون، معرفی توابع Qiskit ممکن است مهم‌ترین افزوده به Qiskit از زمان شروع آن باشد.
توابع Qiskit چیست؟ نمونه هایی از اطلاعات ورودی ساده ارائه شده توسط توسعه دهندگان برای ایجاد مدارهای انتزاعی یا … [+] برنامه های کاربردی با استفاده از توابع Qiskit
کاتالوگ توابع Qiskit IBM شامل مجموعه ای از برنامه های کاربردی بسته بندی شده و خدمات مدیریت عملکرد است که توسط IBM و شرکای آن ارائه می شود. اینها برای دسترسی کاربران به ابزارهای برنامه‌نویسی کوانتومی و روش‌های ساده‌سازی شده برای انجام کارهایشان طراحی شده‌اند که با حوزه‌های مورد علاقه کاربران مختلف هماهنگ هستند. به طور خاص، IBM توابع Qiskit را طراحی کرد تا به دانشمندان کوانتومی و توسعه‌دهندگان سازمانی کمک کند تا آسان‌تر از قابلیت‌های کوانتومی پایه‌گذاری شده برای مقابله با مشکلات خاص دامنه در زمینه‌هایی مانند شیمی، مالی یا تدارکات استفاده کنند.
توابع Qiskit نیاز دانشمندان داده و توسعه دهندگان کلاسیک را برای درک جزئیات فنی برخی از مسائل پیچیده محاسبات کوانتومی مانند کاهش خطا یا انتقال هوش مصنوعی از بین می برد. دو نوع عملکرد اصلی در کاتالوگ وجود دارد. توابع برنامه با اجازه دادن به کاربران برای تعریف ورودی ها و خروجی های دامنه بر موارد استفاده خاص دامنه تمرکز می کنند. توابع مدار کشف الگوریتم‌ها و برنامه‌های کاربردی جدید را با کاهش خطا و سرکوب انتزاعی امکان‌پذیر می‌سازد.
همه این سرویس‌های انتزاعی زمان توسعه را کاهش می‌دهند، زیرا برنامه‌های مورد نظر را می‌توان با استفاده از ده‌ها تا صدها کیوبیت به هم متصل کرد تا جریان‌های کاری و پاسخ‌های کارآمد را مستقیماً خارج از جعبه ارائه دهند، که گاهی اوقات فراتر از چیزی که به راحتی شبیه‌سازی می‌شود، می‌رود. کاربران Qiskit Functions همچنین به نتایج درجه کاربردی دست خواهند یافت، زیرا پردازش توسط نسل بعدی Heron QPUهای IBM با استفاده از تکنیک های نقشه برداری و مدیریت عملکرد پیشرفته انجام می شود.
با گذشت زمان، هدف Qiskit از کمک به کار فقط فیزیکدانان کوانتومی به یک مسیر توسعه گسترده‌تر و روشی که امکان تعریف الگوریتم‌ها و برنامه‌ها را برای کاربران دیگر ممکن می‌سازد، گسترش یافته است. نتیجه این است که کاتالوگ توابع Qiskit مانع ورود برنامه‌نویسی کوانتومی را کاهش می‌دهد و کاربران را قادر می‌سازد تا با انتزاع کردن مفاهیم کوانتومی مختلف از توسعه موردی، بر حوزه‌های تخصصی خود تمرکز کنند.
الگوهای Qiskit مراحل الگوریتم های کیسکیت در ساخت الگوریتم های کوانتومی
IBML سال گذشته، IBM مفهوم الگوهای Qiskit را منتشر کرد. الگوها توضیح می دهند که همه الگوریتم ها را می توان به چهار مرحله متعارف تقسیم کرد:

* نقشه برداری یک مشکل
* بهینه سازی آن برای سخت افزار
* اجرای آن بر روی سخت افزار
* پس پردازش آن به چارچوب برنامه یا زمینه برنامه
بسیاری از مشتریان کوانتومی IBM می دانند که چگونه یک مدار کوانتومی کارآمد بسازند یا چگونه مشکل خود را به یک مدار ترجمه کنند. با این حال، افراد زیادی هستند که با پیچیدگی بهینه سازی مدارها برای سخت افزار کوانتومی خاص دست و پنجه نرم می کنند. شما می توانید این را به عنوان یک شکست در مرحله 2 از فرآیندی که قبلاً توضیح داده شد در نظر بگیرید. بهینه سازی زمان بر است و به دانش و تجربه عمیق در سطح سخت افزار نیاز دارد. بر اساس سال‌ها مشاهده، IBM معتقد است که دستیابی به بهینه‌سازی کافی اغلب یک چالش برای یک دانشمند محاسباتی کوانتومی است.
خبر خوب این است که توابع Qiskit می تواند این مشکل را برطرف کند. از آنجایی که توابع Qiskit شامل ابزارهای از پیش ساخته شده ای است که می تواند بهینه سازی های پیچیده را خودکار کند، IBM در حال ساخت توابع مدار است که مراحل 2 تا 4 را در لیست بالا تکمیل می کند. این می‌تواند منجر به نتایج بسیار بهتری برای کاربران و چرخه توسعه سریع‌تر شود.
توابع Qiskit می توانند حتی فراتر از این هم بروند. برخی از مشتریان سازمانی آی‌بی‌ام باید تعیین کنند که محاسبات کوانتومی چگونه با جریان‌های کاری برنامه‌های سازمانی موجود آنها مطابقت دارد. برای این کاربران، IBM عملکردهایی را ارائه می دهد که هر چهار مرحله ذکر شده در بالا را پوشش می دهد. این توابع می توانند همه چیز را از تعریف مسئله تا تفسیر نتایج را کنترل کنند. Q-CTRL، QunaSys و Multiverse – شرکای مورد بحث در زیر – برخی از شرکت‌هایی هستند که این توابع Qiskit سرتاسر را تامین می‌کنند.
شرکای مدار و برنامه در نقش خود به عنوان یک شریک، IBM در حال ساخت عملکرد مدار و همچنین بهینه سازی مدار هوش مصنوعی، سرکوب خطا و کاهش خطا در یک گردش کاری است که می تواند خارج از جعبه فراخوانی شود. علاوه بر ارائه این توابع، IBM با انواع مختلفی از اشخاص ثالث همکاری می کند که می توانند در موج اول شرکای Qiskit Function عملکردی را به Qiskit Functions ارائه دهند.
عملکردهای مدار ارائه شده توسط IBM و برخی از شرکای Qiskit Functions آن
IBMPartners Q-CTRL، Algorithmic و Qedma به IBM می پیوندند و توابعی را ارائه می دهند که می تواند هر مدار دلخواه را اجرا کند. این توابع بهینه‌سازی را برای سخت‌افزار هدف فراهم می‌کنند – بنابراین خطاها را کاهش می‌دهند – و تلاش می‌کنند نتیجه‌ای بدون نویز به دست آورند.
نمونه عملکردهای کاربردی ارائه شده توسط شرکای Qiskit Functions
IBMI علاوه بر استقرار عملکرد در سطح مدار، Q-CTRL یک تابع بهینه سازی برنامه را نیز ارائه می دهد. در همین حال QunaSys اولین شریک Qiskit Functions است که به مشکلات در شیمی اختصاص یافته است.
دموکراتیک کردن محاسبات کوانتومی با توابع Qiskit توابع Qiskit یک گام مهم به سمت دموکراتیک کردن محاسبات کوانتومی است. این نقش Qiskit را به عنوان ابزاری که قبلاً بر روی یک گروه بسیار تخصصی از فیزیکدانان کوانتومی متمرکز شده بود، به یک پلتفرم گسترده که شامل طیف گسترده‌تری از دانشمندان کوانتومی و توسعه‌دهندگان سازمانی است، گسترش می‌دهد.
در تصویر بزرگتر، تابع Qiskit شروع به پر کردن شکاف بین نظریه کوانتومی و کاربردهای عملی کرده است. توسعه کوانتومی را با ارائه برنامه ها و مدارهای از پیش بسته بندی شده ای که محققان می توانند برای تمرکز بر حوزه های خاص مورد علاقه خود استفاده کنند، ساده می کند. با انجام این کار، توابع Qiskit همچنین با کاهش زمان لازم برای توسعه و اجرای آزمایش‌های کوانتومی، تحقیقات را سرعت می‌بخشد.
همانطور که توابع Qiskit به تکامل خود ادامه می دهد، انتظار دارم که شاهد رشد قابل توجهی در تعداد انتزاعات از پیش بسته بندی شده، همراه با طیف وسیع تری از کاربردها باشیم. این رشد حتی دانشمندان و توسعه دهندگان بیشتری را جذب خواهد کرد، که باید پیشرفت های جدید بیشتری را در اکوسیستم کوانتومی با سرعتی حتی سریع تر انجام دهد. علاوه بر این، هنگامی که پیشرفت‌های آتی در اصلاح خطای کوانتومی و معماری‌های مدولار گنجانده شوند، توابع Qiskit آن‌ها را ترکیب کرده و الگوریتم‌های کوانتومی پیچیده‌تر و قدرتمندتری تولید خواهند کرد.
Moor Insights & Strategy مانند همه شرکت‌های تحقیقاتی و تحلیلی صنعت فناوری، خدمات پولی را به شرکت‌های فناوری ارائه می‌دهد یا ارائه کرده است. این خدمات شامل تحقیق، تجزیه و تحلیل، مشاوره، مشاوره، محک زدن، همسان سازی خرید و حمایت های ویدیویی و سخنرانی است. از میان شرکت‌های ذکر شده در این مقاله، Moor Insights & Strategy در حال حاضر یک رابطه تجاری پولی با IBM دارد (یا داشته است).
پل اسمیت-گودسون فالو