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.

Qiskit Runtime

Qiskit Runtime è il servizio 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. Il servizio Qiskit Runtime semplifica i calcoli quantistici e fornisce implementazioni ottimali delle primitive Qiskit per l'hardware IBM Quantum. Per iniziare con le primitive, visita la documentazione.

Qiskit Runtime 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.

Qiskit Runtime 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. La modalità Batch 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 Qiskit Runtime, 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.

Qiskit Runtime è open-source?

La risposta breve è: non completamente. Il software del servizio Qiskit Runtime 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 Qiskit Runtime), 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, l'invio di carichi di lavoro di calcolo quantistico 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 configurati, 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.

Qiskit Serverless

La creazione di applicazioni quantistiche su scala utility richiede generalmente un'ampia varietà di requisiti di risorse di calcolo. Qiskit Serverless (qiskit-ibm-catalog.QiskitServerless) fornisce una semplice interfaccia per eseguire carichi di lavoro su risorse quantistico-classiche. Questo include la distribuzione di programmi su IBM Quantum Platform e l'esecuzione remota di carichi di lavoro, nonché una facile gestione delle risorse per casi d'uso multi-cloud e di supercalcolo centrato sul quantum. Consulta ulteriori informazioni nella documentazione di Qiskit Serverless su come utilizzare questa raccolta di strumenti per:

• Parallelizzare attività classiche, come pre-elaborazione e post-elaborazione
• Mantenere in esecuzione carichi di lavoro di lunga durata nel cloud, anche quando il laptop è spento
• Distribuire programmi riutilizzabili nel cloud

Per iniziare subito a usare 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 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 al dominio.

Consulta ulteriori dettagli nella documentazione di Qiskit Functions.

I membri del Premium Plan, Flex Plan e On-Prem (tramite IBM Quantum Platform API) Plan 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