IBM 方面宣布，其量子系统在模拟分子活动方面实现了 120 倍的速度提升。此前，该公司曾计划在目前的路线图中将量子工作负载的速度提高 100 倍。一系列改进包括：算法上的改进、处理器性能提升、控制系统的改进、量子计算机容器化服务 Qiskit Runtime。

下文翻译自：IBM 官方博客

IBM 量子公司将量子工作负载的速度提高了 120倍 | IBM研究博客

去年秋天，我们在扩展量子技术的IBM量子路线图中做出了雄心勃勃的承诺，即证明量子工作负载的速度提高100倍。今天，我们很高兴地宣布，我们不仅实现了这一目标，而且战胜了它。由于一系列的改进，包括利用Qiskit Runtime完全在云上运行量子程序的能力，该项目结果显示模拟分子速度提升了 120倍。

到目前为止，我们主要关注在IBM量子系统上执行量子电路或量子操作序列。然而，实际应用也需要大量的经典处理。我们用术语量子程序来描述这种量子电路和经典处理的混合。一些量子程序在量子和经典之间有数千甚至数百万次的互动。因此，建立能够加速执行量子程序的系统是至关重要的，而不仅仅是量子电路。为执行量子程序而构建的系统需要有明显更大的有效容量，它们需要在整个堆栈中进行改进，包括云服务设计、系统软件、控制硬件，甚至是量子硬件。

早在2017年，IBM量子团队就证明了量子计算机可以模拟注1:
这篇《自然》封面故事《小分子和量子磁体的硬件高效变异量子解算器》也详细介绍了对氢化铍的模拟。
氢化锂分子1--这是我们希望量子计算机在未来解决的各类应用的预览。然而，用今天的量子计算服务对氢化锂分子进行建模的过程需要45天，因为电路在经典和量子处理器之间反复来回传递，引入了大量的延迟。

现在，我们只需9小时就能解决同样的问题--速度提高了120倍。

图1: Qiskit Runtime工作流程。

这一壮举中包含了大量的改进。

• 算法上的改进将获得最终答案所需的算法迭代次数减少了2至10倍。系统软件的改进使每次迭代减少了约17秒。

• 处理器性能的改进导致算法的每次迭代所需的拍摄次数或重复电路运行次数减少了10倍。

• 最后，控制系统的改进，如更好的读出和量子比特重置性能，将每次工作执行（即每批几十个电路的执行）的时间从1000微秒减少到70微秒。

• 最后的推动力来自于 Qiskit Runtime 的引入--一种用于量子计算机的容器化服务。当代码在用户的设备和基于云的量子计算机之间传递时，开发者可以在Qiskit Runtime执行环境中运行他们的程序，而不是在IBM混合云中为他们处理这些工作。新的软件架构和OpenShift操作器使我们能够最大限度地延长计算时间，并尽量减少等待时间。

我们希望这种提速能让更多的开发者在化学——以及其他方面进行量子应用的实验。例如，Qiskit Runtime将允许用户尝试我们强大的新的量子内核对齐算法，它可以搜索一个最佳的量子内核，用它来执行机器学习任务。我们最近用这种算法证明，量子计算机在监督机器学习方面将表现出比经典计算机更严格的速度。

IBM量子团队致力于寻找实用的量子计算用例，并将其提供给尽可能多的开发者。我们希望Qiskit Runtime将使世界各地的用户能够充分利用定于今年推出的127量子位IBM Quantum Eagle设备--或计划于2023年推出的1121量子位Condor设备。

Qiskit Runtime目前正在为IBM量子网络的一些成员进行测试。填写此表以了解更多信息!

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