Новая квантовая операционная система IBM Qiskit обеспечивает 100-кратное ускорение расчетов тяжелых вычислительных задач - «Наука и технологии»

Несмотря на свою потенциальную вычислительную мощность, существующие квантовые компьютеры еще достаточно далеки от того, чтобы переложить на свои плечи решение некоторых типов тяжелых вычислительных задач, которыми сейчас занимаются традиционные компьютеры. И специалистам компании IBM удалось сделать свой квантовый компьютер чуточку более практичным, а ключевым моментом в данном случае стала модернизированная окружающая среда для выполнения квантовых программ Qiskit, другими словами, примитивная квантовая операционная система. Специалистам IBM, похоже, удалось найти оптимальный баланс между квантовыми и классическими вычислениями, что обеспечивает приблизительно 100-кратное ускорение выполнения задач, в которых используются повторяющиеся блоки квантовой схемы. И, согласно имеющейся информации, решение задач, на которые ранее требовались месяцы времени, будет производиться сейчас за считанные часы.

Новые функции операционной системы Qiskit обеспечивают возможности формирования большего количества схем внутри квантового компьютера, более быстрое переключение между этими схемами и возможности сохранения программ пользователя в обычных аппаратных средствах, входящих в состав окружения квантового ядра системы. При этом, даже некоторая часть вычислений может быть сделана на обычных компьютерах и все это вместе направлено на "расширение существующего бутылочного горлышка" - на уменьшение задержек при взаимодействии квантового процессора и окружающей инфраструктуры, реализованной на обычных аппаратных средствах.

Компания IBM планирует сделать релиз системы Qiskit в 2021 году. И эта система уже будет готова к работе на новых квантовых процессорах IBM, которые уже имеются в "дорожной карте" компании и которые будут способны формировать в своих недрах большее количество вариантов квантовых схем, т.е. заниматься решением более широкого круга задач. Первые такие процессоры могут появиться уже в 2022 году, а в 2023 году компания IBM планирует преодоление рубежа в 1000 кубитов, после чего решение всех задач на таких системах будет производиться в "области квантового превосходства", что будет обеспечиваться новыми функциями системы Qiskit и входящими в ее состав библиотеками.

Представители компании IBM сравнивают нынешний уровень развития квантовых вычислительных технологий с уровнем самых первых традиционных компьютеров, которые требовали буквально ручного программирования, и которым требовалось очень большое время для выполнения задач, кажущихся тривиальными на сегодняшний день. Появление системы Qiskit и новых квантовых аппаратных средств уже являются первыми шагами к тому моменту, когда, по приведенной выше аналогии, на обычных компьютерах появились первые версии операционной системы DOS, что в некоторой части обеспечило последующий мощнейший рывок развития информационных технологий и появление первых действительно универсальных компьютеров.