QuaO によるサーバーレス量子コンピューティングの実現

初めに

サーバーレス コンピューティングは、最新のアプリケーションがクラウドで構築および実行される方法に革命をもたらしました。 インフラストラクチャ管理を抽象化することで、サーバーレス プラットフォームのおかげで開発者はサーバーの管理ではなくコードの作成へ集中できます。 これにより、開発サイクルが短縮され、拡張が容易になり、コストが削減されました。

現在、量子コンピューティングは急速に進歩し続けていますが、ほとんどの開発者にとってアクセスは制限されたままです。 量子ハードウェアは不足しており、量子プログラムを実行するには、シミュレータ、コンパイラ、ハードウェア統合に関する複雑さを克服する必要があります。 ここで、当社のサーバーレス量子プラットフォーム QuaO が登場します。QuaO プラットフォームの開発は、QFaaS フレームワークの基本アーキテクチャと原則に基づいています.

この投稿では、QuaO がサーバーレスの概念を適用して、インフラストラクチャに煩わされることなく量子コンピューティングにアクセスできるようにする方法について説明します。 サーバーレスの主な利点、QuaO が量子向けサーバーレスを実装する方法、量子ワークロードを実行するための機能、従来のシステムと統合するためのオプションについて説明します。

量子コンピューティングプラットフォームQuaOに関して

しかしその前に、なぜ量子がこれほどエキサイティングな機会をもたらすのかについて説明しましょう。 量子コンピューターは、重ね合わせやもつれなどの量子力学的現象を活用することで、古典的なマシンでは解決できない特定の複雑な問題を理論的に解決できます。

メリットが期待できる分野には、最適化、機械学習、化学シミュレーション、財務リスク モデリング、サイバーセキュリティなどが含まれます。 この可能性を実現できれば、業界全体に変革がもたらされるでしょう。 ただし、量子ハードウェアへの商用アクセスは依然として不足しています。 量子プロトタイプマシンで時間を取得するには、プログラムとキューを介して申請する必要があります。

QuaO は、リソースをプールし、量子をサービスとして提供することで、実用的な量子アクセスを拡大することを目指しています。 次に、このサーバーレス アプローチを可能にする主要な原則について説明します。

サーバーレス コンピューティングの概念 QuaO について説明する前に、いくつかの主要なサーバーレス コンピューティングの概念を簡単にまとめてみましょう。

- Functions as a Service (FaaS) – サーバーを管理せずにイベント駆動型の機能を実行できます。

- Backend as a Service (BaaS) – ストレージ、データベースなどのマネージド クラウド サービス

• 自動スケーリング – 負荷を処理するためにオンデマンドでリソースをスピンアップします

• イベント駆動 – イベントに基づいて関数がトリガーされます

• 従量課金制 – 関数が実行されたときのコンピューティングに対してのみ支払います

これらの概念を活用することで、サーバーレスではキャパシティ プランニングの必要性がなくなり、運用ワークロードが軽減され、コストが削減されます。

QuaO へのサーバーレスの適用では、基盤となるインフラストラクチャを抽象化することで、これらのサーバーレス技術を量子ワークロードに適用します。 これにより、開発者はハードウェア構成ではなく量子アルゴリズムに集中できるようになります。

QuaO は、シミュレータ、エミュレータ、量子プロセッサを接続して管理するファブリックを提供します。 開発者は、標準 SDK を使用してプログラムを量子関数として作成します。 QuaO は、ストレージ、ジョブ監視などのサービスを提供しながら、コンパイル、最適化、実行を処理します。

主な利点は、開発者が量子ハードウェア アクセスのキューや待ち時間を扱うのではなく、機能レベルで作業できることです。 QuaO は、利用可能な量子リソースを動的に割り当て、そのグローバル ファブリックを使用してプログラムを実行します。 これにより、インフラストラクチャの制限なしで実用的な量子実験が可能になります。

QuaO コントローラーは、利用可能なシミュレーターと量子ハードウェアにわたるデプロイメントを処理します。 監視と結果を提供しながら、ワークロードをコンパイルして実行します。

料金は、関数呼び出しごとに使用された量子コンピューティング時間に対してのみお支払いいただきます。 アイドル状態では料金は発生しません。 このオンデマンド モデルにより、専用のハードウェア アクセスを必要とせずに量子を効率的に探索できます。

QuaO を使用すると、量子関数を Web サイトやアプリケーションなどの従来のシステムと簡単に統合できます。 SDK を使用すると、ハイブリッド量子古典アーキテクチャを構築できます。

アプリケーション イベントとワークフローから量子ワークロードをトリガーします。 あるいは、量子インフラストラクチャをプロビジョニングせずに、従来のコードから量子サービスにアクセスします。

QuaO は、ユーザーがアプリケーション ロジックに集中している間に、量子の運用の複雑さを内部で処理します。

QuaO は、量子コンピューティングをより実用的でアクセスしやすいものにするサーバーレス アプローチをもたらします。 FaaS のようなクラウド ネイティブ技術を適用することで、QuaO はサービスとしての量子を提供し、実践的な量子実験を拡張します。

量子アルゴリズムの探索、実験の実行、量子機能の本番環境への統合を検討している場合でも、QuaO は開発と展開を合理化します。 今すぐサインアップして、サーバーレス Quantum の使用を開始してください。

参照: QFaaS: https://arxiv.org/abs/2205.14845