Introduzione ai servizi IBM Quantum

Oltre agli strumenti open-source di Qiskit SDK, dei componenti aggiuntivi Qiskit e di 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 link per iniziare a lavorare con essi.

IBM Quantum Compute Service

IBM Quantum Compute Service, precedentemente chiamato Qiskit Runtime Service, è il servizio basato su cloud per l'esecuzione di calcoli quantistici sull'hardware IBM Quantum. Il pacchetto qiskit-ibm-runtime è un client per quel servizio, ed è il successore di Qiskit IBM Provider. Quantum Compute semplifica i calcoli quantistici e fornisce implementazioni ottimali delle classi base delle primitive Qiskit per l'hardware IBM Quantum. Per iniziare con le primitive IBM Quantum, visita la documentazione.

Quantum Compute è progettato per utilizzare risorse di calcolo classiche e quantistiche aggiuntive, incluse tecniche come la soppressione degli errori e la mitigazione degli errori, per restituire un risultato di qualità superiore dall'esecuzione di Circuit quantistici su processori quantistici. Gli esempi includono il decoupling dinamico per la soppressione degli errori e 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 anche tre tipi di modalità di esecuzione per eseguire il tuo programma quantistico sull'hardware IBM®: Job, Session e Batch, ognuna con casi d'uso e implicazioni diversi per la coda dei job quantistici. Un Job è una singola query a una primitiva che può essere eseguita su un numero specificato di shot. Le Session ti consentono di eseguire in modo efficiente più job in carichi di lavoro iterativi sui computer quantistici. Batch mode ti consente di inviare tutti i tuoi job contemporaneamente per l'elaborazione parallela. Nota che gli utenti del piano Open non possono inviare job di Session.

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

pip install qiskit-ibm-runtime

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

Quantum Compute è open-source?

La risposta breve è: non completamente. Il software che gestisce le specifiche tecniche dell'esecuzione del tuo programma quantistico su un dispositivo IBM Quantum (incluse eventuali mitigazione e soppressione degli errori) non è open-source. Tuttavia, la libreria software client qiskit-ibm-runtime (che è l'interfaccia per gli utenti per accedere al servizio IBM Quantum Compute Service), Qiskit SDK in esecuzione lato server e parte del software utilizzato per la mitigazione degli errori sono open-source. Per partecipare agli sforzi open-source di Qiskit, visita la nostra organizzazione su GitHub all'indirizzo github.com/Qiskit e github.com/Qiskit-Extensions.

IBM Quantum Platform

IBM Quantum Platform fornisce 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 da ricercatori individuali a programmi di scala enterprise, la piattaforma centralizza l'accesso alla flotta IBM di unità di elaborazione quantistica (QPU) e ai servizi associati. Gli amministratori possono gestire appartenenze e autorizzazioni, configurare i diritti e supervisionare l'utilizzo, mentre gli sviluppatori beneficiano di un'interfaccia coerente per interagire con i sistemi quantistici.

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

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

Workflow gestiti

Usa i workflow gestiti quando crei applicazioni quantistiche su scala di utilità, per aiutarti a gestire la varietà di requisiti di risorse di calcolo. I workflow gestiti eseguono il tuo codice Python su un calcolo classico che IBM Quantum Platform gestisce per te, insieme all'hardware quantistico. Un workflow gestito gestisce anche l'ambiente: configura lo storage e installa e precompila tutti i pacchetti prima dell'avvio del job. Usa un workflow gestito per:

• Mantenere in esecuzione carichi di lavoro di lunga durata nel cloud, anche quando il laptop è spento

• Usare nodi con grande memoria e GPU scegliendo un profilo di calcolo

• Parallelizzare attività classiche, come pre-elaborazione e post-elaborazione

• Distribuire programmi riutilizzabili nel cloud

Per iniziare, consulta Workflow gestiti.

Qiskit Functions

Qiskit Functions (qiskit-ibm-catalog.QiskitFunctionsCatalog) sono servizi ad alto livello di astrazione, progettati per accelerare la scoperta di algoritmi e la prototipazione di applicazioni. Esplora il Catalogo di Qiskit Functions, che include:

• Circuit functions: Servizi che includono transpilazione, soppressione degli errori, mitigazione degli errori e tecniche di post-elaborazione che prendono Circuit astratti e osservabili di misura desiderati come input. Con le Circuit functions, gli utenti possono scoprire nuovi algoritmi e applicazioni senza dover gestire la transpilazione o le prestazioni dell'hardware quantistico.

• Application functions: Servizi che includono interi flussi di lavoro quantistici, dalla mappatura dal classico al quantistico, all'ottimizzazione per l'hardware, all'esecuzione sull'hardware e alla post-elaborazione. Gli utenti possono prototipare applicazioni industriali con input e output familiari a chi lavora nel dominio.

Per ulteriori dettagli, consulta la documentazione di Qiskit Functions.

I membri dei piani Premium, Flex e On-Prem (tramite IBM Quantum Platform API) possono accedere immediatamente alle funzioni fornite da IBM, oppure acquistare licenze per le funzioni fornite dai partner direttamente da quei partner.

Il catalogo può essere installato con pip:

pip install qiskit-ibm-catalog