Computación Cuántica 2021: ¿Cuál es el rumbo de la IT?

La computación cuántica está a punto de provocar un cambio de paradigma en el mundo tecnológico y de ciberseguridad.

El software para la computación cuántica que depende de esta tecnología naciente, arraigada en las leyes físicas de la naturaleza, pronto podría revolucionar la informática para siempre.

Sin embargo, tenga en cuenta que la computación clásica tardó muchas décadas en pasar de las puertas lógicas programadas individualmente a los sofisticados servicios basados ​​en la nube de hoy en día, y esperamos que la computación cuántica dé ese mismo salto en tan solo unos pocos años.

Creemos que podemos llegar allí, pero no podemos dar este salto solos.

En septiembre de 2020, dimos el paso audaz de lanzar una hoja de ruta de hardware mostrando un camino claro a más de 1,000 qubits, identificando los desafíos que anticipamos en el camino y proponiendo soluciones a estos desafíos.

Como científicos, no es una decisión fácil hacer pública una hoja de ruta tan transparente; preferimos hablar de nuestros logros, no de nuestros planes. Sin embargo, crear las condiciones adecuadas para que la computación cuántica transforme el ecosistema de computación distribuida más amplio en esta década es un esfuerzo gigantesco. Debemos incorporar los últimos 50 años de lecciones aprendidas de la computación clásica para acelerar la integración de sistemas cuánticos y clásicos a un ritmo astronómicamente rápido. Afortunadamente, esta vez contaremos con la ayuda del poder y la capacidad de una comunidad de código abierto para movilizar a los desarrolladores en todo el mundo, además de la implementación nativa de la nube de cargas de trabajo cuánticas.

Sabemos que el desarrollo de software se realiza mejor en colaboración, ya que los enfoques de código abierto se basan en el entendimiento de que un ecosistema de diferentes necesidades humanas genera los mejores resultados, y la computación cuántica no es diferente. Esperamos que los desarrolladores trabajen en cada uno de los tres segmentos clave sentando las bases para aquellos que trabajan más arriba en la pila.

  • En el nivel más bajo, los desarrolladores de kernel cuántico están creando circuitos cuánticos de alto rendimiento con controles de tiempo y nivel de pulso.
  • Los desarrolladores de algoritmos cuánticos confían en estos circuitos para desarrollar algoritmos cuánticos innovadores que podrían proporcionar una ventaja sobre las soluciones informáticas clásicas actuales.
  • Por último, los desarrolladores de modelos cuánticos aplican estos algoritmos a casos de uso del mundo real con el fin de desarrollar modelos cuánticos para química, física, biología, aprendizaje automático, optimización o incluso finanzas.

“IBM y CQC están alineados en la misión de fomentar el crecimiento de la computación cuántica durante la próxima década, tanto en términos de capacidades cuánticas como de inversión colectiva en los ecosistemas generales de nubes híbridas y cuánticas. CQC está emocionado y emocionado no solo de crear, sino de implementar software innovador en la plataforma de IBM Quantum, como generar entropía cuántica verificable para sembrar claves de ciberseguridad que no se pueden piratear, y colaborar en la evolución de Qiskit y QASM para continuar desarrollando una comunidad cuántica basada en estándares. .  – Ilyas Khan , fundador y director ejecutivo de Cambridge Quantum Computing

La Hoja de ruta de desarrollo de IBM sirve para brindar a cada segmento de desarrolladores las herramientas que necesitan para producir los mejores circuitos, algoritmos y modelos, al tiempo que maximiza las oportunidades de colaboración.

Estamos aumentando la variedad de circuitos y la capacidad de nuestros sistemas para ejecutar más circuitos más rápidamente, mientras desarrollamos una plataforma donde los desarrolladores cuánticos pueden trabajar sin problemas en el mismo marco integrado basado en la nube.

IT CONNECT LATAM

Información de valor para profesionales que toman decisiones de innovación

Las cargas de trabajo con componentes tanto cuánticos como clásicos no estarán limitadas por el origen o la naturaleza de la integración, y la nube híbrida permitirá que estas cargas de trabajo se ejecuten en todos los lugares donde nuestros sistemas nativos de la nube se ejecuten hoy y en el futuro.

Repensar los sistemas cuánticos para una computación más rápida y eficiente

Entonces, ¿cómo planeamos llegar allí?

Hoja de ruta de desarrollo de IBM Quantum (Computación Cuántica)

Granos. Algoritmos. Modelos.

Hoy, estamos realizando actualizaciones cruciales para los desarrolladores de kernel cuántico que escriben código en el nivel más bajo, para quienes nos hemos centrado en desarrollar API de circuitos.

Este año, planeamos lanzar el tiempo de ejecución de Qiskit, un entorno de ejecución que aumenta la capacidad para ejecutar más circuitos a un ritmo mucho más rápido que nunca y con la capacidad de almacenar programas cuánticos para que otros usuarios puedan ejecutarlos como un servicio.

Qiskit y su rol en la carga de trabajo

El tiempo de ejecución de Qiskit reconsidera la carga de trabajo cuántica clásica para que los programas se carguen y ejecuten en hardware clásico ubicado al lado del hardware cuántico, reduciendo las latencias que surgen de la comunicación entre la computadora del usuario y el procesador cuántico.

“Como investigador y fundador de una empresa emergente, estoy más que familiarizado con los desafíos de convertir los resultados de la investigación en un producto valioso. 

La hoja de ruta del desarrollador de IBM Quantum será de gran ayuda para dar forma a nuestros objetivos para crear valores diferenciados en este ecosistema y para dirigir los temas de investigación y los esfuerzos para lograr la máxima relevancia e impacto para mi laboratorio y colaboradores. – Dra. Prineha Narang , fundadora y CTO en Aliro Quantum y profesora asistente en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de la Universidad de Harvard

Estas mejoras conducirán a una aceleración de 100 veces en las cargas de trabajo que explotan la ejecución de circuitos iterativos, lo que permitirá que nuestros sistemas cuánticos ejecuten trabajos en unas pocas horas que, hoy en día, pueden llevar meses.

No solo estamos aumentando la capacidad de nuestros sistemas, sino que nuestro sistema ejecutará una variedad más amplia de circuitos, lo que permitirá a los usuarios abordar problemas que antes eran inaccesibles para cualquier procesador cuántico.

OpenQASM3

Las interfaces de software actualizadas, como nuestro lenguaje ensamblador OpenQASM3 recientemente anunciado, además del desarrollo técnico continuo, permitirán a los desarrolladores de kernel cuántico ejecutar circuitos dinámicos, aquellos que incorporan instrucciones tanto clásicas como cuánticas que deben ejecutarse dentro del tiempo de coherencia de los qubits, para 2022.

En 2023 y más allá, presentaremos bibliotecas de circuitos y sistemas de control avanzados para manipular grandes estructuras de qubits, lo que permitirá a nuestros desarrolladores de kernel cuántico aprovechar al máximo el hardware con mil o más qubits.

Nuestros desarrolladores de algoritmos cuánticos tienen preocupaciones diferentes a las de nuestros desarrolladores de kernel cuántico, ya que requieren una ejecución eficiente de trabajos mientras exploran nuevas aplicaciones potencialmente innovadoras de circuitos cuánticos.

Estos usuarios buscarán nuevas formas de aprovechar el poder de la computación cuántica, sin tener que pensar en las complejidades del hardware en el que están programando.

Para estos desarrolladores, continuaremos mejorando e implementando nuevas herramientas para construir e implementar de manera eficiente circuitos cuánticos, así como módulos específicos de aplicaciones para ciencias naturales, optimización, aprendizaje automático y finanzas para facilitar su exploración.

“El Fondo Unitario está construyendo un ecosistema amplio, abierto e inclusivo para las tecnologías cuánticas. 

Con el apoyo de IBM, hemos respaldado proyectos, plataformas y comunidades uantum de código abierto, y estamos emocionados y esperanzados de que la hoja de ruta para desarrolladores de IBM continúe capacitando a los desarrolladores y fomentando la adopción de la computación cuántica “.  Will Zeng , fundador, Fondo Unitario

Para el 2023, esperamos ofrecer familias enteras de tiempos de ejecución prediseñados adaptados a estos dominios, que se pueden llamar desde una API basada en la nube utilizando una variedad de marcos de desarrollo comunes.

En este punto, creemos que las bases establecidas por los desarrolladores de algoritmos y kernel cuántico permitirán a los desarrolladores de modelos y empresas explorar los modelos de computación cuántica por su cuenta sin tener que pensar en la física cuántica.

Generando una nueva comunidad

Los desarrolladores tendrán la libertad de enriquecer los sistemas creados en cualquier entorno de ejecución híbrido nativo de la nube, lenguaje y marco de programación común, o integrar componentes cuánticos simplemente en cualquier flujo de trabajo empresarial.

 

 

Por Marcelo Lozano – General Publisher IT Connect Latam

 

 

Computación Cuántica, Computación Cuántica, Computación Cuántica, Computación Cuántica, Computación Cuántica, Computación Cuántica, Computación Cuántica, Computación Cuántica, Computación Cuántica, Computación Cuántica, Computación Cuántica, Computación Cuántica,

92 / 100