مقدمة إلى خدمات IBM Quantum

إضافةً إلى الأدوات مفتوحة المصدر في Qiskit SDK وإضافات Qiskit والأدوات الأخرى التي تُدمج وحدات المعالجة الكمية (QPUs) في بيئات الحوسبة، تُقدِّم IBM Quantum® عدة خدمات للحوسبة الكمية. تُقدِّم هذه الصفحة نظرة عامة على هذه الخدمات وروابط للبدء باستخدامها.

Qiskit Runtime

Qiskit Runtime هي الخدمة السحابية لتنفيذ الحسابات الكمية على أجهزة IBM Quantum. حزمة qiskit-ibm-runtime هي عميل لتلك الخدمة، وخلف لـ Qiskit IBM Provider. تُبسِّط خدمة Qiskit Runtime الحسابات الكمية وتُقدِّم تطبيقات مثلى لـ Qiskit primitives على أجهزة IBM Quantum. للبدء مع الـ primitives، زر الوثائق.

صُمِّم Qiskit Runtime لاستخدام موارد حوسبة كلاسيكية وكمية إضافية، بما فيها تقنيات مثل تثبيط الأخطاء وتخفيفها، للحصول على نتائج أعلى جودة من تنفيذ الـ Circuits الكمية على المعالجات الكمية. تشمل الأمثلة الفصل الديناميكي لتثبيط الأخطاء، وتخفيف قراءة المخرجات والاستقراء عند تعامد الضوضاء (ZNE) لتخفيف الأخطاء. تعرَّف على كيفية تهيئة هذه الخيارات في صفحة تهيئة تخفيف الأخطاء.

يتضمن Qiskit Runtime أيضًا ثلاثة أنواع من أوضاع التنفيذ لتشغيل برنامجك الكمي على أجهزة IBM®: Job وSession وBatch، ولكل منها حالات استخدام وتداعيات مختلفة على طابور مهام الكم. المهمة (Job) هي استعلام واحد إلى primitive يمكن تشغيله على عدد محدد من التشغيلات (shots). تتيح لك الجلسات (Sessions) تشغيل عدة مهام بكفاءة في أعباء عمل تكرارية على أجهزة الكم. يتيح لك وضع الدُّفعة (Batch) إرسال جميع مهامك دفعة واحدة للمعالجة الموازية. لاحظ أن مستخدمي الخطة المجانية لا يمكنهم إرسال مهام جلسات.

لتثبيت Qiskit Runtime بسرعة، شغِّل الأمر التالي:

pip install qiskit-ibm-runtime

راجع صفحة التثبيت لإعداد بيئة تطوير لبناء برامج كمية.

هل Qiskit Runtime مفتوح المصدر؟

الجواب المختصر هو، ليس كله. برنامج خدمة Qiskit Runtime الذي يُعالج تقنيات تشغيل برنامجك الكمي على جهاز IBM Quantum (بما في ذلك أي تخفيف وتثبيط للأخطاء) ليس مفتوح المصدر. غير أن مكتبة برنامج العميل qiskit-ibm-runtime (وهي الواجهة للمستخدمين للوصول إلى خدمة Qiskit Runtime)، وQiskit SDK الذي يعمل على جانب الخادم، وبعض البرامج المستخدمة لتخفيف الأخطاء، هي مفتوحة المصدر. للمشاركة في جهود Qiskit مفتوح المصدر، زر منظمتنا على GitHub في github.com/Qiskit وgithub.com/Qiskit-Extensions.

IBM Quantum Platform

توفر IBM Quantum Platform بيئة موحدة لإدارة المستخدمين والمؤسسات وتهيئة خطط الوصول وإرسال أحمال عمل الحوسبة الكمية ومراقبة نشاط النظام. صُمِّمت لدعم الفرق التي تتراوح بين الباحثين المنفردين وبرامج المؤسسات الكبرى، وتُمركز المنصة الوصول إلى مجموعة أجهزة IBM من وحدات المعالجة الكمية (QPUs) والخدمات المرتبطة بها. يمكن للمسؤولين إدارة العضويات والأذونات وتهيئة الاستحقاقات والإشراف على الاستخدام، بينما يستفيد المطورون من واجهة متسقة للتفاعل مع الأنظمة الكمية.

لتشغيل المهام الكمية، يُنشئ المستخدمون نسخة (instance) داخل المنصة. تُقدِّم كل نسخة اسم مورد سحابي (CRN) خاصًا بها، وهو مطلوب لإرسال أحمال العمل إلى وحدات المعالجة الكمية المتاحة. بعد التهيئة، يمكن للمستخدمين اختيار خطط الوصول أو تعديلها، وتتبع تنفيذ المهام، وتحليل السجلات، ودمج المنصة بسلاسة في سير عمل التطوير. تجعل هذه القدرات مجتمعةً IBM Quantum Platform مركزَ التحكم في الوصول إلى QPU وتنفيذ التطبيقات الكمية.

لمزيد من التفاصيل، اقرأ وثائق الإعداد للبدء مع IBM Quantum Platform.

Qiskit Serverless

يتطلب بناء تطبيقات الكم على نطاق المنفعة عمومًا متطلبات متنوعة لموارد الحوسبة. يُقدِّم Qiskit Serverless (qiskit-ibm-catalog.QiskitServerless) واجهة بسيطة لتشغيل أحمال العمل عبر موارد الحوسبة الكلاسيكية والكمية. يشمل ذلك نشر البرامج على IBM Quantum Platform وتشغيل أحمال العمل عن بُعد، فضلاً عن إدارة سهلة للموارد لحالات استخدام الحوسبة الفائقة متعددة السحابات والمتمحورة حول الكم. راجع مزيدًا من المعلومات في وثائق Qiskit Serverless حول كيفية استخدام هذه المجموعة من الأدوات لـ:

• موازنة المهام الكلاسيكية، مثل المعالجة المسبقة واللاحقة
• الإبقاء على أحمال العمل طويلة الأمد في السحابة حتى لو كان جهاز الكمبيوتر المحمول مُغلَقًا
• نشر برامج قابلة لإعادة الاستخدام في السحابة

لبدء استخدام Qiskit Serverless فورًا، ثبِّته باستخدام pip:

pip install qiskit_serverless

Qiskit Functions

Qiskit Functions (qiskit-ibm-catalog.QiskitFunctionsCatalog) هي خدمات مُجرَّدة مصمَّمة لتسريع اكتشاف الخوارزميات ونمذجة التطبيقات. استكشف كتالوج Qiskit Functions، بما في ذلك:

• وظائف الـ Circuit: خدمات تشمل الـ Transpilation وتثبيط الأخطاء وتخفيفها وتقنيات المعالجة اللاحقة التي تأخذ الـ Circuits المجردة ومراقبات القياس المطلوبة كمدخلات. بفضل وظائف الـ Circuit، يستطيع المستخدمون اكتشاف خوارزميات وتطبيقات جديدة دون الحاجة إلى إدارة الـ Transpilation أو أداء الأجهزة الكمية.
• وظائف التطبيقات: خدمات تشمل سير عمل الكم بأكمله، من تعيين الكلاسيكي إلى الكمي، وتحسين الأجهزة، والتنفيذ على الأجهزة، والمعالجة اللاحقة. يستطيع المستخدمون نمذجة تطبيقات صناعية بمدخلات ومخرجات مألوفة لمجالهم.

اطَّلع على مزيد من التفاصيل في وثائق Qiskit Functions.

يمكن لأعضاء الخطة المميزة والخطة المرنة وخطة On-Prem (عبر IBM Quantum Platform API) الوصول إلى الوظائف المقدَّمة من IBM فورًا، أو شراء تراخيص للوظائف المقدَّمة من الشركاء مباشرةً من هؤلاء الشركاء.

يمكن تثبيت الكتالوج باستخدام pip:

pip install qiskit-ibm-catalog