2016年5月、IBMのQuantum Experienceは、クラウドで利用可能な量子ビットを実世界で最初に見せてくれました。コンピュータ科学者とソフトウェアエンジニアは感謝するが、物理学者と「重ね合わせ」と「絡み合い」のような用語を理解量子オタクの外に量子コンピューティングは困難な場合があります。芸術のように賞賛されるかもしれませんが、科学を理解するのに多くの時間を費やした少数の人にしかアクセスできません。でも戻って、我々は量子エクスペリエンスコミュニティを設定し2016年には、私たちのチームの目的は、量子APIとSDKを提供してきた理由です。これらは現在利用可能です。

当社の量子APIとSDKはプログラマビリティのために重要であり、量子研究者やアルゴリズム開発者がハードウェア上でより簡単に実験を行うことを可能にします。昨年、私たちはユーザーにオンラインでQuantum Experienceを介して5キュビットの量子コンピュータをプログラムするインタラクティブなツールを提供しました。次に、量子コンピューティング・ルーチンを直接構築するためのIBM定義のQASMプログラミング言語を作成しました。 APIとSDKにより、ユーザーはPython スクリプトを介して量子コンピューティングのパワーにアクセスすることもできます。

我々は、すべてのPython スクリプトから、量子経験、QASMコードの実行、および結果の戻りのバックエンドへの接続を可能にするために、文書化Jupyterノートの例で、軽量のAPIを開発しました。

これを試すには、無料のQuantum Experienceアカウントを作成し、IBM Quantum SDKをダウンロードして使用してください。

私たちが調べる問題

化学物質の問題は、国立エネルギー研究科学計算センターの2013年度年次報告書に記載されているように、世界のスーパーコンピュータ電力の最大35％を消費します。これらは、効率的な触媒の開発から、肥料の製造、新薬の発見、および他の多くの困難で重要な課題にまで及ぶ。量子コンピュータは、量子化学問題を従来のコンピュータよりもずっと効率的に解決する可能性がある。今後数年間キュービットの数を増やすと、量子コンピュータの優れたコンピューティング機能を利用できるようにプログラムとアルゴリズムが必要になります。

クアンタムエクスペリエンスの現在の5キュービットシステムは、古典的なコンピュータを介して完全にモデル化することができますが、近い将来に利用可能なより高度な量子コンピュータにマップできる実際のビジネス上の課題を評価するためのテストベッドと遊び場があります。量子ビットの数を増やすと、最も強力な古典的なコンピュータでさえ試みることは実際的ではない問題を解決することができます。このような問題は、古典的なコンピュータから利用可能であるよりも多くの処理時間または計算能力を必要とする。

量子の早期採用

ありがたいことに、最適化アルゴリズムのような技術を使用して重要なビジネス上の問題を量子コンピュータにマップする方法を考え始めるまで、すべてを待つ必要はありません。理論物理学者だけでなく、開発者は量子コンピュータの活用方法を探ることができます。効率的な量子コンパイラの作成など、コンピュータサイエンスの重要な課題があります。量子コンピュータで効率的に実行できるようにプログラムをコンパイルするにはどうすればよいですか？キュビットの数が増えると、これはどのように変化しますか？ SDKを使用すると、コンパイラーライターは、量子コンピューターで実行されるコードの新しい最適化手法を開発できます。

クラシックコンピュータのムーアの法則は終わりです。それはまあまあであると言われていますが、それはほとんど真実ですが、それはそれほど真実ではありません。重要な問題は「次は何か」です。理論的には古典的なコンピュータよりも指数関数的に重要な計算を行うことができるユニバーサル量子コンピュータだと考えています。ハードウェア的には、高性能でスケールアップされた量子プロセッサへの進展が非常に重要です。

一緒に働く古典と量子コンピュータは、古典的なコンピュータだけでは解決できない問題を解決します。近い将来、量子コンピュータはコプロセッサとして使用され、古典的なコンピュータとGPUが連携して動作するのと同様のものです。今日、公開されているIBMのクォンタムシステムをクラウド経由で学ぶべき時期です。

Quantum Experienceにログインして始めましょう。 developerWorksのOpen QISKitプロジェクトの概要で、API、SDK、GitHubリンク、オープンソースの量子ツールなどのQISKitプロジェクト・コンポーネントに関する詳細情報を入手できます。

Learn more about quantum computing at IBM and on developerWorks Quantum computing at IBM Research https://www.research.ibm.com/ibm-q/

QISKit on developerWorks Open https://developer.ibm.com/open/openprojects/qiskit/

Quantum computing for everyone, a programmer’s perspective https://developer.ibm.com/dwblog/2016/quantum-computing-everyone-programmers-perspective/