IBM转向开源软件以构建量子生态系统

IBM制定其量子软件路线图，并计划构建生态系统，其中包括与开源开发人员的协作。

IBM携手独立开源软件开发人员、学术机构及其内部开发团队，他们希望新的生态系统可以加快生产级软件的开发速度，以用于量子计算机，并加速量子和经典系统的集成。通过将量子技术提供给非技术企业用户，这项工作还可以使量子技术民主化。

IBM公司量子计算副总裁Jay Gambetta在博客文章中写道，开源软件的开发是基于“帮助不同人类推动最佳结果的生态系统”，而IBM的量子计算技术也是如此。

IBM将该生态系统中的开发人员分为三个层次：

• 最低层是量子内核开发人员，他们专注于创建高性能量子电路，具有定时和脉冲级控制。
• 下一层是量子算法开发人员，他们依靠这些高性能电路开发量子算法，该算法比现在的经典计算产品更具优势。
• 第三层包括量子模型开发人员，他们将上述算法应用于实际用例，以为多个学科创建量子模型，这包括化学、物理、生物、机器学习和金融。

IBM量子生态系统开发小组副总裁Bob Sutor说：“我们需要软件开发人员根据他们想要做的工作来确定自己的优先事项。他们是想减少直接在硬件上的工作，还是想在算法级别工作，还是要更接近实际用例，或者我们所说的模型开发人员？”

作为IBM路线图的一部分，IBM为最低层的量子内核开发人员发布“关键”更新。该公司将发布Qiskit运行时，这是一个执行环境，旨在提高容量以更快的速度运行更多电路。该产品还可以存储量子程序，允许用户将其作为服务运行。

Qiskit运行时“重新构建”经典量子工作负载，使程序可在经典硬件上传和执行，该经典硬件直接位于量子计算机旁边。这可减少用户的经典系统和量子处理器之间的典型通信而引起的延迟。IBM表示，这些增强功能将使工作负载加速100倍。同时，这又使量子系统可在几小时运行作业，而不是几个月。

Sutor说：“Qiskit运行时很重要，因为它启动了这个过程–有选择地将某些类型的本地经典计算输出到量子环境。这意味着你将体验更少的延迟，并且可以比以前更有效地使用量子资源。”

有些分析家认为，该生态系统最终可能会为大型企业带来生产级产品。

Hyperion Research LLC研究高级副总裁兼量子计算首席分析师Bob Sorensen说：“这似乎是思考如何将量子技术应用于生产环境的第一步。在这个位置，我们可以开始优化整个环节中的薄弱环节，并实现可以控制的内容，以使生产环境更有用、更高性能。”

另一位分析师表示，将开源生态系统划分为三个级别，不仅将焦点放在生态系统中的软件公司，还将焦点放在企业IT专业人员，以整合他们自己的内部量子开发项目。

Gartner公司研究副总裁Chirag Dekate表示：“通过将人员划分为模型、算法和内核开发人员，IBM为企业提供了架构，以明确这些不同角色应该执行哪些活动。更重要的是，这使企业了解他们的开发人员应该具备哪些技能，从而加速他们的量子之旅。”

去年9月，IBM推出其量子路线图的第一部分，当时该公司宣布其到2023年的量子服务器硬件的交付时间表。该公司承诺将交付4个量子系统，在其Condor处理器发布中，该系统将包含1,121量子比特。IBM表示，Condor将使开发人员能够跨越很多技术障碍，从而帮助他们解决广泛的复杂的科学和商业问题。

该公司表示，IBM软件战略的关键部分是继续使用和创建开源工具，最终将其中一些工具转换为云原生组件。据报道，这将使该公司能够继续扩大和扩展其量子软件，以便IT专业人员可以利用其不断发展的量子架构，同时更可靠地运行量子程序。

Gambetta表示，到2023年，IBM预计将提供多种预构建运行时系列–可以使用各种常见的开发框架从基于云的API调用。Gambetta写道，当预构建运行时部署后，量子内核和算法开发人员奠定的基础将使模型和企业开发人员可探索量子计算模型，而无需考虑量子物理学。

根据IBM的路线图，到2025年将实现无摩擦量子计算的目标。这意味着对于任何量子计算堆栈的开发人员或用户而言，硬件都不再是问题。然后，开发人员不仅可以依靠量子系统，还可以依靠使用基于云的API创建应用程序和服务的经典高性能计算堆栈。