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.

خدمة IBM Quantum Compute

خدمة IBM Quantum Compute، التي كانت تُسمى سابقًا خدمة Qiskit Runtime، هي الخدمة السحابية لتنفيذ الحسابات الكمية على أجهزة IBM Quantum. حزمة qiskit-ibm-runtime هي العميل الخاص بتلك الخدمة، وهي الخليفة لحزمة Qiskit IBM Provider. تُبسِّط Quantum Compute الحسابات الكمية وتُقدِّم تطبيقات مثلى لفئات primitive الأساسية في Qiskit على أجهزة IBM Quantum. للبدء مع primitives IBM Quantum، زر الوثائق.

صُمِّم Quantum Compute لاستخدام موارد حوسبة كلاسيكية وكمية إضافية، بما فيها تقنيات مثل تثبيط الأخطاء وتخفيفها، للحصول على نتائج أعلى جودة من تنفيذ الدوائر الكمية على المعالجات الكمية. تشمل الأمثلة فك الاقتران الديناميكي لتثبيط الأخطاء، وتخفيف أخطاء القراءة والاستقراء إلى حد انعدام الضوضاء (ZNE) لتخفيف الأخطاء. تعرَّف على كيفية تهيئة هذه الخيارات في صفحة تهيئة تخفيف الأخطاء.

يتضمن Quantum Compute 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 batch mode إرسال جميع مهامك دفعة واحدة للمعالجة الموازية. لاحظ أن مستخدمي خطة Open (الخطة المفتوحة) لا يمكنهم إرسال مهام الجلسات.

لتثبيت عميل IBM Quantum Compute بسرعة، شغِّل الأمر التالي:

pip install qiskit-ibm-runtime

راجع صفحة التثبيت لإعداد بيئة تطوير لبناء برامج كمية.

هل Quantum Compute مفتوح المصدر؟

الجواب المختصر هو، ليس كله. البرمجيات التي تتولى التفاصيل التقنية لتشغيل برنامجك الكمي على جهاز IBM Quantum (بما في ذلك أي تخفيف وتثبيط للأخطاء) ليست مفتوحة المصدر. غير أن مكتبة برنامج العميل qiskit-ibm-runtime (وهي الواجهة للمستخدمين للوصول إلى خدمة IBM Quantum Compute)، 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 وعرض أحمال العمل المرسلة إلى Quantum Compute وتنظيمها 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.

سير العمل المُدار

استخدم سير العمل المُدار عند إنشاء تطبيقات كمومية بمقياس الاستخدام العملي (utility-scale) للمساعدة في إدارة تنوّع متطلبات موارد الحوسبة. يشغّل سير العمل المُدار شيفرة Python الخاصة بك على حوسبة كلاسيكية تديرها لك IBM Quantum Platform، إلى جانب العتاد الكمومي. كما يدير سير العمل المُدار البيئة: فهو يُعدّ التخزين، ويثبّت جميع الحزم ويُجري ترجمتها المسبقة قبل بدء مهمتك. استخدم سير العمل المُدار من أجل:

• الإبقاء على أحمال العمل طويلة الأمد في السحابة حتى لو كان جهاز الكمبيوتر المحمول مُغلَقًا

• استخدام عُقد الذاكرة الكبيرة وGPU عبر اختيار ملف تعريف حوسبة

• موازاة المهام الكلاسيكية، مثل المعالجة المسبقة واللاحقة

• نشر برامج قابلة لإعادة الاستخدام في السحابة

للبدء، راجع سير العمل المُدار.

Qiskit Functions

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

• Circuit functions: خدمات تشمل الـ Transpilation وتثبيط الأخطاء وتخفيفها وتقنيات المعالجة اللاحقة التي تأخذ الدوائر المجردة والمرصودات (observables) المطلوب قياسها كمدخلات. بفضل Circuit functions، يستطيع المستخدمون اكتشاف خوارزميات وتطبيقات جديدة دون الحاجة إلى إدارة الـ Transpilation أو أداء الأجهزة الكمية.

• Application functions: خدمات تشمل سير عمل الكم بأكمله، من تعيين الكلاسيكي إلى الكمي، والتحسين بما يلائم 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