Introducción a los servicios de IBM Quantum

Además de las herramientas de código abierto del SDK de Qiskit, los complementos de Qiskit y otras herramientas que integran QPUs en entornos de cómputo, IBM Quantum® ofrece varios servicios para la computación cuántica. Esta página proporciona una descripción general de estos servicios y enlaces para comenzar a trabajar con ellos.

IBM Quantum Compute Service

IBM Quantum Compute Service, anteriormente llamado Qiskit Runtime Service, es el servicio basado en la nube para ejecutar cálculos cuánticos en hardware de IBM Quantum. El paquete qiskit-ibm-runtime es un cliente para ese servicio, y es el sucesor del Qiskit IBM Provider. Quantum Compute optimiza los cálculos cuánticos y proporciona implementaciones óptimas de las clases base de primitivos de Qiskit para el hardware de IBM Quantum. Para comenzar con los primitivos de IBM Quantum, visita la documentación.

Quantum Compute está diseñado para utilizar recursos de cómputo clásico y cuántico adicionales, incluyendo técnicas como la supresión y la mitigación de errores, para obtener resultados de mayor calidad al ejecutar circuits cuánticos en procesadores cuánticos. Algunos ejemplos incluyen el desacoplamiento dinámico para la supresión de errores, y la mitigación de errores de lectura y la extrapolación de ruido cero (ZNE) para la mitigación de errores. Aprende a configurar estas opciones en la página Configurar mitigación de errores.

Quantum Compute también incluye tres tipos de modos de ejecución para ejecutar tu programa cuántico en hardware de IBM®: Job, Session y Batch, cada uno con diferentes casos de uso e implicaciones para la cola de trabajos cuánticos. Un Job es una consulta única a un primitivo que se ejecuta con un número determinado de shots. Las Sessions te permiten ejecutar eficientemente múltiples trabajos en cargas de trabajo iterativas en computadoras cuánticas. Batch mode te permite enviar todos tus trabajos a la vez para su procesamiento en paralelo. Ten en cuenta que los usuarios del Plan Open no pueden enviar trabajos de sesión.

Para instalar rápidamente el cliente IBM Quantum Compute, ejecuta el siguiente comando:

pip install qiskit-ibm-runtime

Consulta la página de instalación para configurar un entorno de desarrollo para crear programas cuánticos.

¿Es Quantum Compute de código abierto?

La respuesta corta es no en su totalidad. El software que gestiona los aspectos técnicos de ejecutar tu programa cuántico en un dispositivo de IBM Quantum (incluida cualquier mitigación y supresión de errores) no es de código abierto. Sin embargo, la biblioteca de software cliente qiskit-ibm-runtime (que es la interfaz para que los usuarios accedan a IBM Quantum Compute Service), el SDK de Qiskit que se ejecuta en el lado del servidor y parte del software utilizado para la mitigación de errores sí son de código abierto. Para participar en los esfuerzos de código abierto de Qiskit, visita nuestra organización en GitHub en github.com/Qiskit y github.com/Qiskit-Extensions.

IBM Quantum Platform

IBM Quantum Platform proporciona un entorno unificado para gestionar usuarios y organizaciones, configurar planes de acceso, ver y organizar cargas de trabajo enviadas a Quantum Compute, y monitorizar la actividad del sistema. Diseñada para dar soporte a equipos que van desde investigadores individuales hasta programas a escala empresarial, la plataforma centraliza el acceso a la flota de unidades de procesamiento cuántico (QPUs) de IBM y los servicios asociados. Los administradores pueden gestionar membresías y permisos, configurar derechos y supervisar el uso, mientras que los desarrolladores se benefician de una interfaz consistente para interactuar con los sistemas cuánticos.

Para ejecutar trabajos cuánticos, los usuarios crean una instancia dentro de la plataforma. Cada instancia proporciona su propio Cloud Resource Name (CRN), que es necesario para enviar cargas de trabajo a las QPUs disponibles. Una vez configurada, los usuarios pueden seleccionar o ajustar los planes de acceso, hacer seguimiento de la ejecución de los trabajos, analizar registros e integrar la plataforma de manera transparente en sus flujos de trabajo de desarrollo. En conjunto, estas capacidades convierten a IBM Quantum Platform en el centro de control para el acceso a QPUs y la ejecución de aplicaciones cuánticas.

Para más detalles, lee la documentación de configuración para comenzar con IBM Quantum Platform.

Flujos de trabajo gestionados

Usa los managed workflows al crear aplicaciones cuánticas a escala de utilidad para ayudar a gestionar la variedad de requisitos de recursos de cómputo. Los managed workflows ejecutan tu propio código Python en cómputo clásico que IBM Quantum Platform gestiona por ti, junto con el hardware cuántico. Un managed workflow también gestiona el entorno: configura el almacenamiento e instala y precompila todos los paquetes antes de que comience tu trabajo. Usa un managed workflow para:

• Mantener cargas de trabajo de larga duración en la nube, incluso si tu portátil está apagado

• Usar nodos de gran memoria y con GPU eligiendo un perfil de cómputo

• Paralelizar tareas clásicas, como el preprocesamiento y el postprocesamiento

• Desplegar programas reutilizables en la nube

Para empezar, consulta Managed workflows.

Qiskit Functions

Qiskit Functions (qiskit-ibm-catalog.QiskitFunctionsCatalog) son servicios de alto nivel que abstraen la complejidad, diseñados para acelerar el descubrimiento de algoritmos y la creación de prototipos de aplicaciones. Explora el Catálogo de Qiskit Functions, que incluye:

• Funciones de Circuit: Servicios que incluyen transpilación, supresión de errores, mitigación de errores y técnicas de postprocesamiento que toman circuits abstractos y los observables de medición deseados como entrada. Con las Circuit functions, los usuarios pueden descubrir nuevos algoritmos y aplicaciones sin necesidad de gestionar la transpilación ni el rendimiento del hardware cuántico.

• Application functions: Servicios que incluyen flujos de trabajo cuánticos completos, desde el mapeo de clásico a cuántico, la optimización para hardware, la ejecución en hardware y el postprocesamiento. Los usuarios pueden prototipar aplicaciones industriales con entradas y salidas propias de su dominio.

Encuentra más detalles en la documentación de Qiskit Functions.

Los miembros del Plan Premium, del Plan Flex y del Plan On-Prem (a través de la API de IBM Quantum Platform) pueden acceder a las funciones proporcionadas por IBM de inmediato, o comprar licencias para las funciones proporcionadas por socios directamente a esos socios.

El catálogo se puede instalar con pip:

pip install qiskit-ibm-catalog