By 케나 휴즈-캐슬베리 28년 2022월 XNUMX일 게시됨
"클라우드의 양자 장치 수가 지속적으로 증가하는 것을 볼 수 있습니다. 고쿨 수브라마니안 라비, 시카고 대학의 박사후 연구원. 라비는 클라우드 기반 양자컴퓨팅을 연구하고 논문을 발표하기도 했다. 종이 서비스에. “가까운 미래에 실질적인 양자 이점을 달성하려면 애플리케이션 스택에서 작업하는 사람들부터 실제 습관을 구축하는 사람들까지 조화로운 조정이 필요합니다. 클라우드의 양자는 이러한 조화를 이루기 위한 가장 중요한 단계 중 하나입니다.” 클라우드는 사용자가 테스트, 실행 및 프로그램 원격으로 양자 컴퓨터를 사용하는 것은 많은 양자 컴퓨팅 회사가 조사할 수 있는 매력적인 옵션입니다. "가까운 미래에 양자 컴퓨팅은 온프레미스에서 제공할 수 없는 컴퓨팅 리소스가 아닐 것"이라고 설명했습니다. 투샤르 미탈, 수석 양자 제품 관리자, IBM Cloud. “극저온 환경에서의 활성 보정과 같은 기존 컴퓨팅 배포에는 존재하지 않는 관리 복잡성이 있습니다. 온프레미스와 같은 배포도 독립 실행형 상자가 아니며 여전히 현지화되어 컴퓨팅 서비스로 관리됩니다. 이를 감안할 때 클라우드를 통해 사용자에게 컴퓨팅 액세스를 확장 가능하게 제공할 수 있는 보다 직관적이고 유연한 액세스 모델을 제공할 수 있습니다.” 그러나 클라우드 서비스에 대한 수요 증가로 인해 대기 시간이 길어지고 작업 완료가 지연됩니다. 이는 양자 컴퓨팅과 클라우드가 더 널리 채택되기 전에 개선해야 할 부분이 있음을 의미합니다.
인터넷에서 실행되는 원격 네트워킹 서버 시스템인 클라우드는 사용자에게 많은 서비스를 제공합니다. 스토리지에서 협업 프로젝트에 이르기까지 클라우드는 유연성과 다용성 때문에 전 세계적으로 많은 회사에서 활용하고 있습니다. 실제로 인터페이스 자체는 상당히 복잡할 수 있습니다. "가장 중요한 것은 사용자가 양자 컴퓨터와 인터페이스하려면 기존 클라우드 컴퓨터와 비교하여 다른 프로그래밍 언어가 필요하다는 것을 이해하는 것입니다."라고 설명했습니다. 큐테크 Quantum Computing 사업부의 엔지니어링 리드, 리처드 버슬루이스. "이 언어는 대부분의 경우 양자 어셈블리 언어(또는 QASM)가 사용자가 직접 작성하고 고급 언어 또는 양자 컴퓨터에 적합한 특수 웹 편집기에서 컴파일되어 편집에 사용됩니다." 양자 컴퓨팅이 마이크로소프트와 같은 기업 플랫폼으로서 클라우드를 활용하기 시작한 것은 최근의 일입니다. 애저 퀀텀, 사파타의 오퀘 트라및 AWS의 브라켓 양자 컴퓨팅에 더 많은 접근성을 제공합니다. "양자 기계는 희소하고 값비싼 자원입니다."라고 Ravi는 말했습니다. “당장 및 중간 미래에 학계와 산업계의 대부분의 양자 기계 사용자가 클라우드 오퍼링을 통해 양자 기계에 액세스할 것으로 예상됩니다. 클라우드의 머신은 지속적으로 증가할 뿐만 아니라 소프트웨어 지원 및 하드웨어 기능 측면에서 지속적으로 업데이트되므로 사용자는 다양한 벤더가 제공하는 최고의 시스템에서 최첨단 실험을 수행할 수 있습니다. 양자 프론티어의 급속한 발전을 위한 필수품입니다.” 더 많은 개인이 기술에 액세스할 수 있으므로 양자 컴퓨팅의 접근성을 높이는 클라우드의 능력은 미래의 양자 인력을 교육하는 데 영향을 미칠 수 있습니다. 같은 코스 IBM의 키스킷 개인이 실제 결과와 함께 양자 컴퓨팅 및 클라우드와 상호 작용할 수 있는 기회를 제공합니다. Versluis는 다음과 같이 덧붙였습니다. “이는 학생뿐만 아니라 (회사) 연구원에게도 액세스를 제공합니다. 또한 슈퍼컴퓨터와 같은 세계의 다른 컴퓨터에 양자 컴퓨터를 연결하는 메커니즘을 제공합니다.”
클라우드 기반 양자 컴퓨팅은 하이브리드 모델로 더 많은 유연성을 제공하고 사용자가 다양한 유형의 양자 컴퓨팅 하드웨어를 시험해 볼 수 있도록 합니다. Mittal에 따르면 “유연한 액세스 모델 외에도 클라우드는 사용자가 탄력적이고 고전적인 컴퓨팅과 함께 양자 컴퓨팅 서비스를 사용하여 더 나은 성능을 위해 워크플로를 재설계할 수 있는 서비스를 제공할 수 있는 방법을 제공합니다. IBM은 현재 사용자가 이러한 리소스의 오케스트레이션과 그러한 아키텍처가 필요한 방법을 실험할 수 있는 도구를 개발하고 있습니다.”
자신의 비즈니스에 기술을 활용하려는 사람들에게 클라우드는 양자 컴퓨팅을 보다 저렴하게 만드는 방법이 될 수도 있습니다. Ravi는 다음과 같이 설명했습니다. 대부분의 공급업체는 제한된 연구에 대한 크레딧뿐만 아니라 어느 정도의 무료 공개 액세스를 허용하지만 이는 권한이 있는 장치 액세스 권한이 없는 사람들을 위한 본격적인 R&D에는 충분하지 않은 경우가 많습니다. 양자 컴퓨팅과 같은 신흥 분야가 성공하려면 전 세계적으로 광범위한 R&D가 필요하며 공급업체는 특히 수요가 매일 계속 증가함에 따라 이를 염두에 두어야 합니다.” 다음과 같은 더 많은 회사와 D-Wave 양자 컴퓨팅 및 클라우드를 제공하는 시스템, 클라우드 기반 양자 컴퓨터의 수가 증가하여 이해 당사자가 선택할 수 있는 옵션이 더 많아지고 옵션의 비용 효율성이 높아집니다.
그러나 클라우드 기반 양자 컴퓨팅에 대한 수요 증가는 몰락의 원인이 될 수도 있습니다. 작업 실행 대기 시간이 길면 특정 플랫폼에 병목 현상이 발생합니다. "특정 수준의 액세스 권한이 있는 사용자의 경우에도 시스템 액세스 대기 시간은 종종 몇 시간, 때로는 며칠이 될 수 있습니다!" 라비가 외쳤다. "이것은 고품질이지만 수량이 더 제한적인 포획 이온 기계와 같은 최신 제품의 경우 특히 그렇습니다." 대기 시간이 길면 병목 현상이 발생할 뿐만 아니라 다음과 같은 보다 복잡한 알고리즘에 특히 해로울 수 있습니다. 변형 Ravi가 덧붙인 것처럼 양자 알고리즘은 “단기적으로 양자 이점을 보여줄 유망한 것으로 간주됩니다. 수백 또는 수천 개의 이러한 순차적 작업을 실행하는 데 몇 주가 걸릴 수 있습니다.” 작업이 클라우드에서 처리될 때까지 관련성이 없어 더 많은 어려움을 야기할 수 있기 때문에 이러한 시간 지연은 산업 및 연구 분야의 많은 사람들에게 매우 중요합니다.
이러한 상당한 지연을 개선할 수 있는 많은 방법이 있습니다. 하나는 클라우드 플랫폼에 더 많은 양자 컴퓨터를 추가하는 것입니다. 체크아웃 줄에서 다른 계산대를 여는 것과 같이 이것은 더 많은 작업을 분산시키고 대기 시간을 단축할 수 있습니다. Mittal은 사용자가 소프트웨어에 대한 기대치를 바꿔야 한다고 생각합니다. Mittal은 다음과 같이 설명했습니다. ” 그러나 Ravi는 솔루션이 플랫폼 자체에서 나와야 한다고 생각합니다. 라비는 "기업들은 이러한 다중 실행이 단일 사용자 작업으로 실행될 수 있도록 클라우드에서 잘 통합된 클래식-양자 하이브리드 지원을 제공하기 시작했습니다."라고 말했습니다. “예를 들면 IBM의 Qiskit 런타임반복 응용 프로그램에 해당하는 다양한 실험을 지원하기 위해 유연성과 지원을 지속적으로 늘리고 있지만 아직 갈 길이 멉니다.”
Kenna Hughes-Castleberry는 Inside Quantum Technology의 전속 작가이자 JILA(University of Colorado Boulder와 NIST 간의 파트너십)의 과학 커뮤니케이터입니다. 그녀의 글쓰기 비트에는 심층 기술, 메타버스 및 양자 기술이 포함됩니다.
