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IBM presenta Open Quantum Software Ecosystem. Perché è significativo?

Irapidi progressi nella tecnologia quantistica hanno contribuito a risolvere problemi computazionali complessi in un lasso di tempo notevolmente inferiore. A causa del suo alto potenziale, il lavoro di sperimentazione e ricerca nel calcolo quantistico ha preso slancio negli ultimi anni.

Da D-Wave che annuncia la disponibilità generale di un computer quantistico con 5000 qubit allo sviluppo del linguaggio di programmazione di alto livello Silq per computer quantistici e Intel che introduce Horse Ridge II allo sviluppo di Jiuzhang , il 2020 ha assistito ad alcune scoperte nell’informatica quantistica.

E ora, ad appena un mese dall’inizio del 2021, due importanti sviluppi di IBM e Microsoft hanno davvero posto le basi per una rivoluzione quantistica.

IBM ha affermato che sta sviluppando un ecosistema rivolto alle imprese che cercano di investire e innovare nello spazio del calcolo quantistico.

Nel settembre 2020, IBM ha rilasciato una roadmap per il ridimensionamento della tecnologia quantistica, per passare da dispositivi su piccola scala a milioni di dispositivi a qubit nel prossimo futuro. IBM aveva anche annunciato che il loro team stava lavorando su IBM Quantum Condor, un dispositivo a più di 1000 qubit, che sarà rilasciato alla fine del 2023. Si trattava essenzialmente di una roadmap hardware, costruita per progettare un “computer quantistico full-stack distribuito tramite cloud che chiunque nel mondo può programmare ‘.

Ora, IBM ha rilasciato un piano d’azione per l’aspetto di sviluppo software di questo progetto. Big Blue utilizzerà il supporto della comunità open source e mobiliterà gli sviluppatori di tutto il mondo per democratizzare l’accesso alla tecnologia quantistica. Il progetto identifica tre segmenti principali per gettare le basi per il lavoro futuro in questa tecnologia:

Creazione di circuiti quantistici ad alte prestazioni ai livelli più bassi.
Sviluppo di algoritmi innovativi basati su questi circuiti.
Applicazione di questi algoritmi ad applicazioni del mondo reale in machine learning, fisica, chimica, ottimizzazione e finanza.

Cosa aspettarsi?
Rilasciato nel 2017, Qiskit è un framework open source per il calcolo quantistico, con strumenti per la creazione e la manipolazione di programmi quantistici.

Quest’anno, IBM rilascerà il runtime Qiskit. È un ambiente di esecuzione che facilita l’esecuzione di un numero maggiore di circuiti a una velocità molto maggiore. Può anche memorizzare il carico di lavoro quantistico classico per altri utenti per eseguirlo come servizio. Questo esplorerà l’esecuzione iterativa del circuito consentendo ai sistemi quantistici di accelerare 100 volte e consegnare attività in poche ore, che di solito richiedono mesi per essere completate in un ambiente tradizionale.

Il portavoce di IBM ha dichiarato : “Il runtime Qiskit ripensa il carico di lavoro quantistico classico in modo che i programmi vengano caricati ed eseguiti su hardware classico situato accanto all’hardware quantistico, riducendo drasticamente le latenze emergenti dalla comunicazione tra il computer dell’utente e il processore quantistico”.

In particolare, nel dicembre 2020, IBM aveva annunciato OpenQASM3, un aggiornamento del linguaggio assembly quantistico OpenQASM esistente. OpenQASM3 offrirà un grande vantaggio per la creazione di calcoli quantistici “mitigati e corretti dagli errori”

Entro il 2023, IBM offrirà intere famiglie di runtime predefiniti. Il lavoro in corso nel kernel quantistico e nello spazio degli algoritmi consentirà agli utenti di esplorare modelli di calcolo quantistico senza richiedere una conoscenza approfondita della fisica quantistica. IBM spera che il loro lavoro aiuterà gli sviluppatori a creare sistemi in qualsiasi runtime, linguaggio o framework ibrido nativo del cloud e integrare componenti quantistici in qualsiasi flusso di lavoro aziendale nel prossimo futuro.

IBM introdurrà anche librerie di circuiti e sistemi di controllo per la manipolazione di grandi sistemi a qubit. Ciò consentirà agli sviluppatori del kernel di utilizzare in modo efficace hardware con più di mille qubit.

Con questa roadmap, IBM sta enfatizzando gli sforzi di collaborazione per lo sviluppo di una sorta di ecosistema per il futuro. Questo ecosistema aiuterà gli sviluppatori quantistici a lavorare senza problemi tra loro nello stesso framework integrato basato su cloud. In futuro, i componenti quantistici saranno agnostici in termini di origine e natura dell’integrazione.

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