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北京時間5月14日消息（余予）IBM近日在其博客上稱：經(jīng)過一系列的改進，IBM研究團隊“超額完成”其將量子工作負(fù)載的速度提升100倍的承諾，成功將分子模擬的速度提升了120倍，其中包括使用Qiskit Runtime在云端運行量子程序。

IBM希望此次提速能使更多的開發(fā)人員在化學(xué)及其他領(lǐng)域中嘗試量子應(yīng)用實驗；并且，IBM致力于尋求實用的量子計算用例，并將其交付給盡可能多的開發(fā)人員。

以下為博客全文：

我們很高興地宣布，通過一系列改進，研究團隊成功將模擬分子的速度提升了120倍，其中包括使用Qiskit Runtime在云端運行量子程序。

去年秋天，我們發(fā)布了量子技術(shù)路線圖并做出承諾，將量子工作負(fù)載的速度提升100倍。今天，我們很高興地宣布，我們不僅實現(xiàn)了這一目標(biāo)，而且還是“超額完成”。通過一系列改進，研究團隊成功將模擬分子的速度提升了120倍，其中包括使用Qiskit Runtime在云端運行量子程序。

到目前為止，我們主要關(guān)注在IBM 量子系統(tǒng)上執(zhí)行量子電路或量子操作序列。然而，實際應(yīng)用也需要大量的經(jīng)典計算。我們使用 “量子程序”一詞來描述量子電路和經(jīng)典處理的混合體。一些量子程序在量子和經(jīng)典之間具有數(shù)千甚至數(shù)百萬次的互動。因此，構(gòu)建一個能夠本地加速的量子程序至關(guān)重要，而不只是關(guān)注量子線路。為執(zhí)行量子程序而構(gòu)建的系統(tǒng)需要具有更大的有效容量，并且需要對整個堆棧進行改進，包括云服務(wù)設(shè)計、系統(tǒng)軟件、控制硬件，甚至量子硬件。

早在2017年，IBM研究團隊就證明了量子計算機可以模擬氫化鋰分子（LiH）的行為。我們希望將來，量子計算機能夠解決各種應(yīng)用的預(yù)覽。然而，使用當(dāng)今的量子計算服務(wù)對氫化鋰分子（LiH）建模需要45天，因為電路在經(jīng)典處理器和量子處理器之間來回傳遞，從而導(dǎo)致大量延遲。

而現(xiàn)在，我們可以在9個小時內(nèi)解決同樣的問題，速度提高了120倍。

這一成果經(jīng)過了許多次改進：算法上的改進使得出最終答案所需的算法迭代次數(shù)減少了2到10倍；系統(tǒng)軟件的改進使每次迭代的時間快了17秒；處理器性能的改進使算法每次迭代所需的運行次數(shù)或是重復(fù)線路運行的次數(shù)減少了10倍；最后，控制系統(tǒng)的改進，如更好的讀出和量子位重置性能，使每次工作執(zhí)行（即幾十個線路的執(zhí)行）時間從1,000微秒減少到70微秒。

引入“Qiskit Runtime——一種用于量子計算機的容器化服務(wù)”也提供了不少助力。當(dāng)代碼在用戶的設(shè)備和基于云的量子計算機之間進行傳遞時，開發(fā)人員可以在Qiskit Runtime執(zhí)行環(huán)境中運行他們的程序，IBM混合云將在該環(huán)境中為其處理該項工作，而不是等待代碼傳遞過程中出現(xiàn)的延遲。新的軟件體系結(jié)構(gòu)和OpenShift Operators運算符使我們能夠最大化的利用計算時間，并最小化等待時間。

我們希望此次加速能使更多的開發(fā)人員在化學(xué)及其他領(lǐng)域中嘗試量子應(yīng)用實驗。例如，用戶可以通過Qiskit Runtime嘗試我們新的量子內(nèi)核對齊算法（quantum kernel alignment algorithm），該算法用于查詢執(zhí)行機器學(xué)習(xí)任務(wù)的最佳量子核。我們最近通過該算法證明，量子計算機在機器學(xué)習(xí)的監(jiān)督方面的速度要比經(jīng)典計算機快很多。

IBM量子團隊致力于尋求實用的量子計算用例，并將其交付給盡可能多的開發(fā)人員。我們希望Qiskit Runtime使世界各地的用戶能夠充分利用計劃于今年推出的127量子位的Quantum Eagle處理器或計劃于2023年推出的1121量子位的 Condor處理器。

Qiskit Runtime目前正在對IBM Quantum Network的一些成員進行Beta測試