Introdução aos serviços IBM Quantum

Além das ferramentas de código aberto do SDK Qiskit, dos complementos Qiskit e outras ferramentas que integram QPUs em ambientes de computação, o IBM Quantum® oferece vários serviços para computação quântica. Esta página fornece uma visão geral desses serviços e links para começar a trabalhar com eles.

IBM Quantum Compute Service

O IBM Quantum Compute Service, anteriormente chamado de Qiskit Runtime Service, é o serviço baseado em nuvem para executar computações quânticas no hardware IBM Quantum. O pacote qiskit-ibm-runtime é um cliente para esse serviço e é o sucessor do Qiskit IBM Provider. O Quantum Compute simplifica as computações quânticas e fornece implementações ótimas das classes base de primitivas do Qiskit para o hardware IBM Quantum. Para começar com as primitivas IBM Quantum, visite a documentação.

O Quantum Compute foi projetado para usar recursos adicionais de computação clássica e quântica, incluindo técnicas como supressão de erros e mitigação de erros, para retornar um resultado de maior qualidade ao executar circuitos quânticos em processadores quânticos. Os exemplos incluem desacoplamento dinâmico para supressão de erros e mitigação de leitura e extrapolação de ruído zero (ZNE) para mitigação de erros. Saiba como configurar essas opções na página Configurar mitigação de erros.

O Quantum Compute também inclui três tipos de modos de execução para executar seu programa quântico no hardware IBM®: Job, Session e Batch, cada um com diferentes casos de uso e implicações para a fila de jobs quânticos. Um Job é uma única consulta a uma primitiva que pode ser executada em um número especificado de shots. As Sessions permitem que você execute com eficiência vários jobs em cargas de trabalho iterativas em computadores quânticos. O batch mode permite que você envie todos os seus jobs de uma vez para processamento paralelo. Observe que usuários do Open Plan não podem enviar jobs de Session.

Para instalar rapidamente o cliente IBM Quantum Compute, execute o seguinte comando:

pip install qiskit-ibm-runtime

Veja a página de instalação para configurar um ambiente de desenvolvimento para construir programas quânticos.

O Quantum Compute é de código aberto?

A resposta curta é: nem todo ele. O software que trata dos aspectos técnicos de executar seu programa quântico em um dispositivo IBM Quantum (incluindo qualquer mitigação e supressão de erros) não é de código aberto. No entanto, a biblioteca de software cliente qiskit-ibm-runtime (que é a interface para os usuários acessarem o IBM Quantum Compute Service), o SDK Qiskit em execução no lado do servidor e parte do software usado para mitigação de erros são de código aberto. Para se envolver com os esforços de código aberto do Qiskit, visite nossa organização no GitHub em github.com/Qiskit e github.com/Qiskit-Extensions.

IBM Quantum Platform

O IBM Quantum Platform fornece um ambiente unificado para gerenciar usuários e organizações, configurar planos de acesso, visualizar e organizar cargas de trabalho enviadas para o Quantum Compute e monitorar a atividade do sistema. Projetada para atender equipes que vão de pesquisadores individuais a programas em escala empresarial, a plataforma centraliza o acesso à frota IBM de unidades de processamento quântico (QPUs) e serviços associados. Os administradores podem gerenciar associações e permissões, configurar direitos e supervisionar o uso, enquanto os desenvolvedores se beneficiam de uma interface consistente para interagir com sistemas quânticos.

Para executar jobs quânticos, os usuários criam uma instância dentro da plataforma. Cada instância fornece seu próprio Cloud Resource Name (CRN), que é necessário para enviar cargas de trabalho para as QPUs disponíveis. Uma vez configurados, os usuários podem selecionar ou ajustar planos de acesso, rastrear a execução de jobs, analisar logs e integrar a plataforma perfeitamente em seus fluxos de trabalho de desenvolvimento. Juntos, esses recursos tornam o IBM Quantum Platform o centro de controle para acesso a QPUs e execução de aplicações quânticas.

Para mais detalhes, leia a documentação de configuração para começar com o IBM Quantum Platform.

Workflows gerenciados

Use workflows gerenciados ao criar aplicações quânticas em escala de utilidade para ajudar a lidar com a variedade de requisitos de recursos computacionais. Os workflows gerenciados executam seu próprio código Python em computação clássica que o IBM Quantum Platform gerencia para você, junto com o hardware quântico. Um workflow gerenciado também gerencia o ambiente: ele configura o armazenamento e instala e pré-compila todos os pacotes antes de o seu job começar. Use um workflow gerenciado para:

• Persistir cargas de trabalho de longa duração na nuvem, mesmo que seu laptop esteja desligado

• Usar nós com muita memória e GPUs escolhendo um perfil de computação

• Paralelizar tarefas clássicas, como pré-processamento e pós-processamento

• Implantar programas reutilizáveis na nuvem

Para começar, consulte Workflows gerenciados.

Qiskit Functions

As Qiskit Functions (qiskit-ibm-catalog.QiskitFunctionsCatalog) são serviços de alto nível (que abstraem a complexidade) projetados para acelerar a descoberta de algoritmos e a prototipagem de aplicações. Explore o Catálogo de Qiskit Functions, incluindo:

• Circuit functions: Serviços que incluem transpilação, supressão de erros, mitigação de erros e técnicas de pós-processamento que recebem Circuits abstratos e observáveis de medição desejados como entrada. Com as Circuit functions, os usuários podem descobrir novos algoritmos e aplicações sem precisar gerenciar a transpilação ou o desempenho do hardware quântico.

• Application functions: Serviços que incluem fluxos de trabalho quânticos completos, desde o mapeamento clássico para quântico, otimização para hardware, execução em hardware e pós-processamento. Os usuários podem prototipar aplicações industriais com entradas e saídas familiares ao domínio.

Encontre mais detalhes na documentação de Qiskit Functions.

Membros dos Planos Premium, Flex e On-Prem (via API do IBM Quantum Platform) podem acessar funções fornecidas pela IBM imediatamente ou adquirir licenças para as funções fornecidas por parceiros diretamente desses parceiros.

O catálogo pode ser instalado com pip:

pip install qiskit-ibm-catalog