IBM Quantum 서비스 소개

Qiskit SDK의 오픈 소스 도구, Qiskit 애드온, QPU를 컴퓨팅 환경에 통합하는 기타 도구 외에도, IBM Quantum®은 양자 계산을 위한 여러 서비스를 제공합니다. 이 페이지에서는 이러한 서비스의 개요와 시작하기 위한 링크를 제공합니다.

IBM Quantum Compute Service

IBM Quantum Compute Service(이전 명칭 Qiskit Runtime Service)는 IBM Quantum 하드웨어에서 양자 계산을 실행하기 위한 클라우드 기반 서비스예요. qiskit-ibm-runtime 패키지는 해당 서비스의 클라이언트이며 Qiskit IBM Provider의 후속 버전이에요. Quantum Compute는 양자 계산을 간소화하고 IBM Quantum 하드웨어를 위한 Qiskit primitive 기본 클래스의 최적 구현을 제공해요. IBM Quantum primitives를 시작하려면 문서를 방문하세요.

Quantum Compute는 오류 억제 및 오류 완화와 같은 기법을 포함한 추가적인 고전 및 양자 컴퓨팅 리소스를 사용하여 양자 프로세서에서 양자 Circuit을 실행할 때 더 높은 품질의 결과를 반환하도록 설계되었어요. 예로는 오류 억제를 위한 동적 디커플링, 오류 완화를 위한 판독 오류 완화(readout mitigation)와 제로 노이즈 외삽(ZNE)이 있어요. 오류 완화 구성 페이지에서 이러한 옵션을 구성하는 방법을 알아보세요.

Quantum Compute에는 또한 IBM® 하드웨어에서 양자 프로그램을 실행하기 위한 세 가지 실행 모드가 포함되어 있습니다: Job, Session, Batch. 각각 다른 사용 사례와 양자 작업 대기열에 대한 영향이 있습니다. Job은 지정된 샷 수에 걸쳐 실행할 수 있는 Primitive에 대한 단일 쿼리입니다. Session을 사용하면 양자 컴퓨터의 반복적인 워크로드에서 여러 Job을 효율적으로 실행할 수 있습니다. Batch mode를 사용하면 병렬 처리를 위해 모든 Job을 한 번에 제출할 수 있습니다. 오픈 플랜 사용자는 Session Job을 제출할 수 없습니다.

IBM Quantum Compute 클라이언트를 빠르게 설치하려면 다음 명령을 실행하세요:

pip install qiskit-ibm-runtime

양자 프로그램 구축을 위한 개발 환경 설정은 설치 페이지를 참조하세요.

Quantum Compute는 오픈 소스인가요?

간단히 말하면, 전부는 아닙니다. IBM Quantum 장치에서 양자 프로그램을 실행하는 기술적 세부 사항(오류 완화 및 억제 포함)을 처리하는 소프트웨어는 오픈 소스가 아닙니다. 그러나 클라이언트 소프트웨어 라이브러리 qiskit-ibm-runtime(사용자가 IBM Quantum Compute Service에 접근하기 위한 인터페이스), 서버 측에서 실행되는 Qiskit SDK, 오류 완화에 사용되는 일부 소프트웨어는 오픈 소스입니다. Qiskit 오픈 소스 활동에 참여하려면 github.com/Qiskit 및 github.com/Qiskit-Extensions의 GitHub 조직을 방문하세요.

IBM Quantum Platform

IBM Quantum Platform은 사용자와 조직 관리, 접근 플랜 구성, Quantum Compute에 제출된 워크로드 조회 및 정리, 시스템 활동 모니터링을 위한 통합 환경을 제공해요. 개인 연구자부터 기업 규모 프로그램까지 다양한 팀을 지원하도록 설계된 이 플랫폼은 IBM의 양자 처리 장치(QPU) 제품군과 관련 서비스에 대한 접근을 한곳으로 모아요. 관리자는 멤버십과 접근 권한을 관리하고, 이용 권한(entitlement)을 구성하며, 사용량을 감독할 수 있고, 개발자는 양자 시스템과 상호 작용하기 위한 일관된 인터페이스를 활용할 수 있어요.

양자 Job을 실행하기 위해 사용자는 플랫폼 내에서 인스턴스를 생성해요. 각 인스턴스는 사용 가능한 QPU에 워크로드를 제출하는 데 필요한 고유한 클라우드 리소스 이름(CRN)을 제공해요. 구성이 완료되면 사용자는 접근 플랜을 선택하거나 조정하고, Job 실행을 추적하고, 로그를 분석하며, 플랫폼을 개발 워크플로에 원활하게 통합할 수 있어요. 이러한 기능 덕분에 IBM Quantum Platform은 QPU 접근과 양자 애플리케이션 실행을 위한 제어 센터 역할을 해요.

자세한 내용은 IBM Quantum Platform을 시작하는 방법을 다룬 설정 문서를 읽어 보세요.

관리형 워크플로

유틸리티 규모의 양자 애플리케이션을 만들 때 다양한 컴퓨팅 리소스 요구 사항을 관리하려면 관리형 워크플로를 사용하세요. 관리형 워크플로는 양자 하드웨어와 함께 IBM Quantum Platform이 대신 관리하는 고전 컴퓨팅에서 사용자의 Python 코드를 실행합니다. 관리형 워크플로는 환경도 관리합니다. 스토리지를 설정하고, 작업이 시작되기 전에 모든 패키지를 설치하고 사전 컴파일합니다. 관리형 워크플로를 사용하면 다음을 할 수 있습니다.

• 노트북이 꺼진 경우에도 클라우드에서 장기 실행 워크로드 유지

• 컴퓨트 프로필을 선택하여 대용량 메모리 및 GPU 노드 사용

• 전처리 및 후처리와 같은 고전적 작업 병렬화

• 클라우드에 재사용 가능한 프로그램 배포

시작하려면 관리형 워크플로를 참조하세요.

Qiskit Functions

Qiskit Functions(qiskit-ibm-catalog.QiskitFunctionsCatalog)는 알고리즘 발견 및 애플리케이션 프로토타이핑을 가속화하기 위해 설계된 추상화된 서비스입니다. 다음을 포함한 Qiskit Functions 카탈로그를 탐색해 보세요:

• Circuit functions: 추상 Circuit과 원하는 측정 Observable을 입력으로 받아 트랜스파일, 오류 억제, 오류 완화, 후처리 기법을 포함하는 서비스입니다. Circuit functions를 사용하면 트랜스파일이나 양자 하드웨어 성능 관리 없이도 새로운 알고리즘과 애플리케이션을 발견할 수 있습니다.

• Application functions: 도메인 친화적인 입출력을 사용하여 사용자가 산업 애플리케이션을 프로토타이핑할 수 있도록 하는 서비스입니다. 고전에서 양자로의 매핑, 하드웨어 최적화, 하드웨어 실행, 후처리를 포함한 전체 양자 워크플로를 포함합니다.

자세한 내용은 Qiskit Functions 문서를 참조하세요.

Premium Plan, Flex Plan, On-Prem(IBM Quantum Platform API 경유) Plan 구성원은 IBM 제공 함수에 즉시 접근하거나, 해당 파트너로부터 직접 파트너 제공 함수의 라이선스를 구매할 수 있습니다.

카탈로그는 pip으로 설치할 수 있습니다:

pip install qiskit-ibm-catalog