منصة IBM Quantum

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 9 صور
الموسوعة الحرة
منصة IBM Quantum
نوع الموقع
الحوسبة الكمومية المستندة إلى السحابة
مالكآي بي إم
عنوان URLالحوسبة الكمومية.ibm.com
تسجيلمطلوب
تم إطلاقهمايو 2016 ؛ منذ 8 سنوات ( 2016-05 )
الحالة الحاليةنشيط

منصة IBM Quantum (المعروفة سابقًا باسم IBM Quantum Experience ) عبارة عن منصة عبر الإنترنت تتيح الوصول العام والمميز إلى خدمات الحوسبة الكمومية المستندة إلى السحابة والتي تقدمها IBM . يتضمن ذلك الوصول إلى مجموعة من معالجات الكم الأولية من IBM، ومجموعة من البرامج التعليمية حول الحوسبة الكمومية، والوصول إلى كتاب مدرسي تفاعلي. اعتبارًا من فبراير 2021، يوجد أكثر من 20 جهازًا على الخدمة ، ستة منها متاحة مجانًا للجمهور. يمكن استخدام هذه الخدمة لتشغيل الخوارزميات والتجارب ، واستكشاف البرامج التعليمية والمحاكاة حول ما قد يكون ممكنًا باستخدام الحوسبة الكمومية .

تتكون معالجات الكم من IBM من كيوبتات ترانسمون فائقة التوصيل ، توجد في ثلاجات التخفيف في المقر الرئيسي لشركة IBM Research في مركز أبحاث توماس جيه واتسون . يتفاعل المستخدمون مع معالج الكم من خلال نموذج الدائرة الكمومية للحوسبة. يمكن إنشاء الدوائر إما بيانيًا باستخدام Quantum Composer، أو برمجيًا باستخدام دفاتر Jupyter من Quantum Lab. يتم إنشاء الدوائر باستخدام Qiskit ويمكن تجميعها إلى OpenQASM للتنفيذ على أنظمة الكم الحقيقية.

تاريخ

  • تم إطلاق الخدمة في مايو 2016 باسم IBM Quantum Experience [1] بمعالج كمي بخمسة كيوبتات ومحاكي مطابق متصل بنمط على شكل نجمة. في هذا الوقت، لم يتمكن المستخدمون من التفاعل مع الأجهزة إلا من خلال واجهة المستخدم الرسومية للملحن الكمومي. كانت الدوائر الكمومية محدودة أيضًا بالبوابات المحددة ثنائية الكيوبت المتوفرة على الأجهزة.
  • في يوليو 2016، أطلقت IBM منتدى مجتمع IBM Quantum Experience. وتم استبداله لاحقًا بمساحة عمل Slack.
  • في يناير 2017، قامت شركة IBM بعدد من الإضافات إلى IBM Quantum Experience، [2] بما في ذلك زيادة مجموعة التفاعلات ثنائية البتات المتاحة على معالج الكم ذي الخمسة بتات، وتوسيع المحاكي إلى طوبولوجيات مخصصة تصل إلى عشرين بتًا كميًا، والسماح للمستخدمين بالتفاعل مع الجهاز والمحاكي باستخدام كود لغة التجميع الكمومية.
  • في مارس 2017، أصدرت شركة IBM برنامج Qiskit [3] لتمكين المستخدمين من كتابة التعليمات البرمجية وإجراء التجارب على المعالج الكمومي وجهاز المحاكاة بسهولة أكبر. كما تمت إضافة دليل مستخدم للمبتدئين.
  • في مايو 2017، قامت شركة IBM بتوفير معالج إضافي بسعة 16 كيوبت على خدمة IBM Quantum. [4]
  • في يناير 2018، أطلقت شركة IBM برنامج جوائز الكم، والذي استضافته على IBM Quantum Experience. [5]
  • في مايو 2019، تم إجراء إصلاح شامل للخدمة، بما في ذلك إضافة دفاتر Jupyter المستضافة على الويب والتكامل مع كتاب Qiskit التفاعلي عبر الإنترنت. [6]
  • بعد إعادة التصميم في مارس 2021، تم التمييز بشكل أكبر بين واجهة المستخدم الرسومية لبرنامج Composer ودفاتر Jupyter. تم إيقاف اسم IBM Quantum Experience لصالح الأسماء المنفصلة IBM Quantum Composer و IBM Quantum Lab . [7] الآن يطلق عليه بشكل جماعي IBM Quantum Platform .

برنامج IBM Quantum Composer

لقطة شاشة توضح نتيجة تشغيل تجربة حالة GHZ باستخدام IBM Quantum Composer

Quantum Composer هي واجهة مستخدم رسومية (GUI) صممتها شركة IBM للسماح للمستخدمين بإنشاء خوارزميات كمية مختلفة أو إجراء تجارب كمية أخرى. يمكن للمستخدمين رؤية نتائج خوارزمياتهم الكمية إما عن طريق تشغيلها على معالج كمي حقيقي أو باستخدام جهاز محاكاة. يشار إلى الخوارزميات التي تم تطويرها في Quantum Composer باسم "النغمة الكمية"، في إشارة إلى Quantum Composer الذي يشبه النوتة الموسيقية. [8]

يمكن أيضًا استخدام الملحن في وضع البرمجة النصية، حيث يمكن للمستخدم كتابة برامج بلغة OpenQASM بدلاً من ذلك. يوجد أدناه مثال لبرنامج صغير جدًا، تم إنشاؤه لجهاز كمبيوتر IBM 5 كيوبت . يوجه البرنامج الكمبيوتر لتوليد حالة كمية ، وهي حالة 3 كيوبت جيجاهرتز ، والتي يمكن اعتبارها متغيرًا لحالة بيل ، ولكن بثلاث كيوبت بدلاً من اثنين. ثم يقيس الحالة، مما يجبرها على الانهيار إلى إحدى النتيجتين المحتملتين، أو . 

تضمين "qelib1.inc" qreg q [ 5 ]; // تخصيص 5 كيوبتات (يتم ضبطها تلقائيًا على |00000>) creg c [ 5 ]; // تخصيص 5 بتات كلاسيكية 
                 
                 

h q [ 0 ]; // تحويل هادامارد كيوبت 0 cx q [ 0 ], q [ 1 ]; // تحويل باولي مشروط X (أي "CNOT") للكيوبتات 0 و1 // في هذه المرحلة لدينا حالة بيل ثنائية الكيوبت (|00> + |11>)/sqrt(2)                    
              
                          

cx q [ 1 ], q [ 2 ]; // يؤدي هذا إلى توسيع التشابك إلى البت الكمومي الثالث              

قياس q [ 0 ] -> c [ 0 ]; // هذا القياس ينهار حالة 3 كيوبت بأكملها قياس q [ 1 ] -> c [ 1 ]; // وبالتالي فإن كيوبت 1 و2 يقرآن نفس القيمة مثل كيوبت 0 قياس q [ 2 ] -> c [ 2 ];

كل تعليمة في لغة QASM هي تطبيق لبوابة كمية ، أو تهيئة سجلات الشريحة إلى الصفر أو قياس هذه السجلات.

الاستخدام

  • في عام 2018، أعلنت شركة IBM أن هناك أكثر من 80 ألف مستخدم لبرنامج IBM Quantum Experience، والذين أجروا مجتمعين أكثر من 3 ملايين تجربة. [9]
  • تم نشر العديد من الأوراق الأكاديمية من قبل الباحثين الذين أجروا تجارب باستخدام الخدمة. [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27]

مراجع

  1. ^ "IBM تتيح الحوسبة الكمومية على IBM Cloud لتسريع الابتكار". 2016-05-04. مؤرشف من الأصل في 4 مايو 2016.
  2. ^ "تحديث تجربة IBM Quantum". مؤرشف من الأصل في 2019-01-29 . تم الاسترجاع 2017-04-06 .
  3. ^ "الحوسبة الكمومية تحصل على واجهة برمجة التطبيقات ومجموعة أدوات تطوير البرامج". 2017-03-06.
  4. ^ "الوصول التجريبي إلى ترقيتنا إلى IBM QX". مؤرشف من الأصل في 2019-01-31 . تم الاسترجاع في 2017-05-19 .
  5. ^ "الآن مفتوح: كن مستعدًا للكم مع جوائز علمية جديدة للأساتذة والطلاب والمطورين". IBM . 2018-01-14.
  6. ^ "IBM تكشف عن النسخة التجريبية من الجيل التالي من منصة تطوير الكم". IBM . 2021-02-10.
  7. ^ "إعلان عن IBM Quantum Composer و Lab". 2021-03-02.
  8. ^ "IBM Quantum experience". Quantum Experience . IBM. مؤرشف من الأصل في 25 مايو 2018 . تم الاسترجاع 3 يوليو 2017 .
  9. ^ "IBM تتعاون مع كبرى الشركات الناشئة لتسريع الحوسبة الكمومية". IBM . 2018-04-05.
  10. ^ "أوراق مجتمع QX". مؤرشف من الأصل في 2019-03-22 . تم الاسترجاع 2018-05-24 .
  11. ^ "بحث حول مركز IBM Quantum Hub في جامعة ملبورن". 20 أبريل 2021.
  12. ^ Rundle, RP; Tilma, T.; Samson, JH; Everitt, MJ (2017). "إعادة بناء الحالة الكمومية بسهولة: طريقة مباشرة للتصوير المقطعي". Physical Review A. 96 ( 2): 022117. arXiv : 1605.08922 . Bibcode :2017PhRvA..96b2117R. doi :10.1103/PhysRevA.96.022117.
  13. ^ كوربيت موران ، كريستين (29 يونيو 2016). “Quintuple: محاكي كمبيوتر كمي Python 5-qubit لتسهيل الحوسبة الكمومية السحابية”. أرخايف : 1606.09225 [الكمية فتاه].
  14. ^ هوفمان، إميلي؛ ميزيل، آري (29 مارس 2017). "انتهاك الواقعية الكلية غير الغازية بواسطة كيوبت فائق التوصيل: تنفيذ اختبار ليجيت-جارج الذي يعالج ثغرة الخرق". المراجعة الفيزيائية أ . 95 (3): 032131. arXiv : 1609.05957 . Bibcode :2017PhRvA..95c2131H. doi :10.1103/PhysRevA.95.032131.
  15. ^ Deffner, Sebastian (23 September 2016). "Demonstration of entanglement assisted invariance on IBM's Quantum Experience". Heliyon . 3 (11): e00444. arXiv : 1609.07459 . doi : 10.1016/j.heliyon.2017.e00444 . PMC 5683883. PMID  29159322 . 
  16. ^ هوانغ ، هي ليانغ. تشاو، يو وي؛ لي، تان؛ لي، فنغ غوانغ؛ دو، يو تاو؛ فو، شيانغ تشون؛ تشانغ، شو. وانغ، شيانغ. باو، وان-سو (9 ديسمبر 2016). “تجارب التشفير المتماثل على منصة الحوسبة السحابية لشركة IBM”. حدود الفيزياء . 12 (1): 120305. أرخايف : 1612.02886 . بيب كود :2017FrPhy..12l0305H. دوى :10.1007/s11467-016-0643-9. S2CID  17770053.
  17. ^ ووتون، جيمس ر (1 مارس 2017). "إظهار التضفير غير الآبيلي لعيوب شفرة السطح في تجربة بخمسة كيوبتات". العلوم والتكنولوجيا الكمومية . 2 (1): 015006. arXiv : 1609.07774 . Bibcode :2017QS&T....2a5006W. doi :10.1088/2058-9565/aa5c73. S2CID  44370109.
  18. ^ Fedorchenko, Serguei (8 يوليو 2016). "تجربة النقل الكمي للطلاب الجامعيين". arXiv : 1607.02398 [quant-ph].
  19. ^ بيرتا، ماريو؛ وينر، ستيفاني؛ وايلد، مارك م (6 يوليو 2016). "عدم اليقين الإنتروبي وقابلية عكس القياس". مجلة الفيزياء الجديدة . 18 (7): 073004. arXiv : 1511.00267 . رمز Bibcode : 2016NJPh...18g3004B. doi : 10.1088/1367-2630/18/7/073004. S2CID  119186679.
  20. ^ لي، روي؛ ألفاريز رودريجيز، أوناي؛ لاماتا، لوكاس؛ سولانو، إنريكي (23 نوفمبر 2016). "مُضيفات كمية تقريبية باستخدام الخوارزميات الجينية: تجربة آي بي إم الكمومية". القياسات الكمومية والقياس الكمومي . 4 (1): 1-7. arXiv : 1611.07851 . رمز Bibcode : 2017QMQM....4....1L. doi : 10.1515/qmetro-2017-0001. S2CID  108291239.
  21. ^ Hebenstreit, M.; Alsina, D.; Latorre, JI; Kraus, B. (11 January 2017). "الحوسبة الكمومية المضغوطة باستخدام تجربة IBM الكمومية". Phys. Rev. A. 95 ( 5): 052339. arXiv : 1701.02970 . doi :10.1103/PhysRevA.95.052339. S2CID  118958024.
  22. ^ ألسينا، دانييل؛ لاتوري، خوسيه إجناسيو (11 يوليو 2016). "اختبار تجريبي لتباينات ميرمين على حاسوب كمومي بخمسة كيوبتات". المراجعة الفيزيائية أ . 94 (1): 012314. arXiv : 1605.04220 . رمز Bibcode : 2016PhRvA..94a2314A. doi : 10.1103/PhysRevA.94.012314. S2CID  119189277.
  23. ^ لينكه، نوربرت م.؛ ماسلوف، دميتري؛ رويتيلر، مارتن؛ ديبناث، شانتانو؛ فيجات، كارولين؛ لاندسمان، كيفن أ.؛ رايت، كينيث؛ مونرو، كريستوفر (28 مارس 2017). "مقارنة تجريبية بين بنيتين للحوسبة الكمومية". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 114 (13): 3305-3310. arXiv : 1702.01852 . Bibcode : 2017PNAS..114.3305L . doi : 10.1073/pnas.1618020114 . PMC 5380037. PMID  28325879. 
  24. ^ ديفيد، سيمون جيه. (29 سبتمبر 2016). "إجراء تجارب الحوسبة الكمومية في السحابة". المراجعة الفيزيائية أ . 94 (3): 032329. arXiv : 1605.05709 . Bibcode :2016PhRvA..94c2329D. doi :10.1103/PhysRevA.94.032329. S2CID  119217150.
  25. ^ Steiger, Damian; Haner, Thomas; Troyer, Matthias (2018). "ProjectQ: An Open Source Software Framework for Quantum Computing". Quantum . 2 : 49. arXiv : 1612.08091 . Bibcode :2018Quant...2...49S. doi :10.22331/q-2018-01-31-49. S2CID  6758479.
  26. ^ سانتوس ، آلان سي. (2017). “يا Computador Quântico da IBM eo IBM Quantum Experience”. Revista Brasileira de Ensino de Física . 39 (1). أرخايف : 1610.06980 . دوى :10.1590/1806-9126-RBEF-2016-0155.
  27. ^ كايسيدو أورتيز، سعادة؛ سانتياغو كورتيس، إي. (2017). "إنشاء أجهزة الكمبيوتر الكمومية باستخدام كمبيوتر الكم السحابي الخاص بشركة IBM" [بناء بوابات الكم باستخدام كمبيوتر الكم السحابي الخاص بشركة IBM] (PDF) . مجلة العلوم والهندسة (بالإسبانية). 9 : 42-56. دوى : 10.46571/JCI.2017.1.7 .
  • منصة IBM Quantum
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=IBM_Quantum_Platform&oldid=1242250815"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate