ประกาศ IBM Quantum Challenge e ถัดไป ที่ซึ่งคุณสามารถสร้างอนาคตควอนตัมที่ไม่ไกลนัก

ประกาศ IBM Quantum Challenge e ถัดไป ที่ซึ่งคุณสามารถสร้างอนาคตควอนตัมที่ไม่ไกลนัก RPA เริ่มตั้งแต่วันที่ 8 พฤศจิกายน เวลา 19:00 น. EST/วันที่ 9 พฤศจิกายน เวลา 9.00 น. JST เราจะจัดงานเขียนโปรแกรมควอนตัมแข่งขันเป็นเวลาสามสัปดาห์ที่เรียกว่า IBM Quantum Challenge: Programming for the Not-So-Distant Quantum Future ผู้เข้าร่วมจะได้เรียนรู้วิธีตั้งโปรแกรมอัลกอริทึมควอนตัมผ่านความท้าทายในการเรียนรู้สองสัปดาห์ และในสัปดาห์สุดท้ายจะจัดการกับปัญหาและแข่งขันกับผู้เข้าร่วมคนอื่นๆ เพื่อเขียนโปรแกรมที่มีประสิทธิภาพที่สุด นี่จะเป็นโอกาสที่ดีไม่เพียงแต่สำหรับโปรแกรมเมอร์ควอนตัมเท่านั้น แต่สำหรับทุกคนที่สนใจในการคำนวณควอนตัม สามารถสมัครเข้าร่วมได้ที่นี่ ระบบจัดการภายใน เราตกใจที่สนามนี้พัฒนาได้เร็วแค่ไหน 10 ปีที่แล้ว ฉันกำลังเรียนรู้อัลกอริธึมควอนตัมและพยายามเขียนวงจรควอนตัมให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยลดจำนวนเกท CNOT และคิวบิตเสริม ฉันคาดหวังว่าวงจรที่ฉันเสนอจะสามารถใช้งานได้กับฮาร์ดแวร์จริงภายในสิ้นปี 2020 ในความเป็นจริง วงจรนั้นถูกนำมาใช้ในปี 2019 โดยใช้ทั้งตัวนำยิ่งยวดและโฟโตนิก qubits ไม่เพียงแต่ฮาร์ดแวร์จริงจะก้าวหน้าไปอย่างรวดเร็วเท่านั้น แต่ชุมชนทั่วโลกก็เติบโตขึ้นควบคู่ไปกับมันด้วย ทุกวันนี้ สถาบันวิจัยกำลังจัดการแข่งขันการเขียนโปรแกรมควอนตัมในระดับที่ไม่สามารถจินตนาการได้เมื่อผมเข้าสู่วงการเป็นครั้งแรก

เรียนรู้คอมพิวเตอร์ควอนตัมด้วยโปรเจ็กต์ทั้งเจ็ดนี้

เรียนรู้คอมพิวเตอร์ควอนตัมด้วยโปรเจ็กต์ทั้งเจ็ดนี้ RPA ปีใหม่เป็นเหตุผลที่สมบูรณ์แบบในการเรียนรู้สิ่งใหม่ๆ เช่น วิธีเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ควอนตัมจริงๆคอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นอุปกรณ์ที่ใช้กฎทางคณิตศาสตร์เดียวกันกับพฤติกรรมของอนุภาคย่อยในการคำนวณ เราหวังว่าสักวันหนึ่งพวกเขาจะสามารถแก้ปัญหาในด้านฟิสิกส์ เคมี ธุรกิจ และสาขาอื่นๆ ได้เร็วหรือมีประสิทธิภาพมากกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไป สนามนี้ยังมีการเติบโตอีกมากที่ต้องทำ ดังนั้นตอนนี้เป็นเวลาที่เหมาะสมที่สุดที่จะเข้าร่วมและช่วยสร้างอนาคต ใครๆ ก็เขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้อย่างแท้จริง — เพียงแค่ใช้ความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับภาษาการเขียนโปรแกรม Python คุ้นเคยกับหัวข้อทางคณิตศาสตร์ระดับมัธยมปลาย เช่น พีชคณิตเชิงเส้นและตัวเลขเชิงซ้อน และคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต ระบบจัดการภายใน ไม่รู้จะเริ่มตรงไหน? คุณพบบล็อก Qiskit แล้ว ดังนั้นคุณก็ไปได้ดี Qiskit เป็นชุดพัฒนาซอฟต์แวร์โอเพนซอร์ซและชุมชนที่ทุ่มเทให้กับการเขียนโค้ดบนฮาร์ดแวร์ควอนตัมจริง เราได้เผยแพร่แหล่งข้อมูลการเรียนรู้มากมาย ตั้งแต่ซีรีส์วิดีโอCoding with QiskitและLearn Quantum Computation โดยใช้ตำราQiskitไปจนถึงหลักสูตรIntroduction to Quantum Computing และ Quantum Hardware ที่ครอบคลุมและฟรีองค์ประกอบสำคัญของการเรียนรู้คือการทำ สมาชิกชุมชน Qiskit มักจะคิดค้นโปรเจ็กต์เจ๋งๆ ใหม่ๆ อย่างต่อเนื่องทั้งด้วยตัวเองและระหว่างแฮกกาธอนที่สามารถใช้เป็นแรงบันดาลใจ ฉันได้เชื่อมโยง เพียงไม่กี่ของพวกเขาที่นี่ นอกจากนี้เรายังได้สร้างโน้ตบุ๊ก Jupyter สำหรับโครงการที่เกี่ยวข้องซึ่งจะช่วยให้คุณเข้าใจอุปกรณ์เหล่านี้ แอปพลิเคชัน และเหตุผลที่เรารู้สึกตื่นเต้นเกี่ยวกับสาขานี้

คุณสอนคอมพิวเตอร์ควอนตัมให้กับนักเรียนมัธยมอย่างไร

คุณสอนคอมพิวเตอร์ควอนตัมให้กับนักเรียนมัธยมอย่างไร RPA ทุกวันนี้ การศึกษาคอมพิวเตอร์ควอนตัมมักจะอยู่ในขอบเขตของหลักสูตรวิทยาลัยขั้นสูงที่สงวนไว้สำหรับสาขาวิชาเอก STEM ซึ่งมักจะใช้สัญชาตญาณควอนตัมและความรู้ด้านคณิตศาสตร์ขั้นสูงในระดับหนึ่งเสมอ แต่ครูบางคนไม่จำเป็นต้องสอนหลักสูตรคอมพิวเตอร์ควอนตัมระดับเบื้องต้นให้กับนักเรียนมัธยมปลาย ระบบจัดการภายใน ย้อนกลับไปในเดือนตุลาคมปี 2020 ทีม IBM Quantum และ Qiskit Community ประกาศว่าจะส่งนักเรียน 5,000 คน (เพิ่มขึ้นเป็น 7,500 คนตามความต้องการ) ไปยังหลักสูตรควอนตัมคอมพิวเตอร์ที่ครอบคลุมระยะเวลาแปดเดือนซึ่งสอนโดย The Coding School ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของQubit โดยโครงการริเริ่มการศึกษาควอนตัมQubit (QxQ) แตกต่างจากหลักสูตรคอมพิวเตอร์ควอนตัมก่อนหน้านี้ QxQ’s Introduction to Quantum Computing สอนพื้นฐานของการคำนวณควอนตัมกับนักเรียนมัธยมปลายและนักศึกษาระดับปริญญาตรีตอนต้นเป็นกลุ่มเป้าหมายของหลักสูตร นักเรียนหลายคนได้รับเครดิตการศึกษาผ่านโรงเรียนของพวกเขาสำหรับการเรียนหลักสูตร เมื่อเราเริ่มต้นภาคเรียนที่สอง คุณควรดูบทเรียนบางส่วนที่ได้เรียนรู้ — และทำไมเราจึงต้องการสอนคอมพิวเตอร์ควอนตัมให้กับนักเรียนมัธยมปลายตั้งแต่แรกAbe Asfaw หัวหน้า Global Lead, Quantum Education และ Open Science ที่ IBM Quantum เล็งเห็นถึงประโยชน์หลักสองประการในการสอนควอนตัมให้กับนักเรียนมัธยมปลายและแม้แต่นักเรียนที่อายุน้อยกว่า ประการแรก

เหตุใดนักพัฒนาซอฟต์แวร์จึงมีความสำคัญต่อการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัม

เหตุใดนักพัฒนาซอฟต์แวร์จึงมีความสำคัญต่อการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัม RPA คอมพิวเตอร์ควอนตัมอาจเป็นหัวข้อของการวิจัยมากกว่า 40 ปี แต่นักพัฒนาซอฟต์แวร์จำนวนมากยังคงพิจารณาว่าเป็นเทคโนโลยีที่คลุมเครือซึ่ง “จะเปลี่ยนโลกในวันหนึ่งใน 10 หรือ 20 ปี” เหตุการณ์สำคัญในการคำนวณควอนตัมใหม่มักจะรู้สึกว่านักพัฒนาเหล่านั้นห่างไกลจากแอปพลิเคชันขนาดใหญ่จริง ๆ หรือถ้ามันมีประโยชน์อยู่แล้ว มันอาจจะเป็นสิ่งที่ต้องใช้ความรู้และประสบการณ์ทางฟิสิกส์มากมายในการทำสิ่งใดๆ แต่นั่นไม่ใช่กรณีทั้งหมด ระบบจัดการภายใน หากคุณเปิดบล็อก Qiskit หรือ IBM Quantum Experience หรือแพลตฟอร์มอื่นใดที่แสดงสิ่งที่เป็นไปได้ในปัจจุบัน สิ่งต่างๆ อาจออกมาดีกว่าที่นักพัฒนาคิดไว้มาก มีเครื่องจำลองมากมาย รวมทั้งเครื่องควอนตัมจริงที่คุณสามารถเข้าถึงได้ด้วยรหัสของคุณวันนี้ ด้วยเครื่องมือที่ใช้งานง่าย แน่นอนว่าฮาร์ดแวร์ยังมีหนทางอีกยาวไกล อุปกรณ์ที่คุณสามารถตั้งโปรแกรมได้ไม่เกินสองสาม qubits ในขณะที่ระบบที่ทันสมัยที่สุดมีลำดับที่ 100 qubits จริง และแม้แต่อุปกรณ์เหล่านี้ก็ยังไม่สามารถใช้งานวงจรควอนตัมแบบยาวเต็มรูปแบบได้ แต่ซอฟต์แวร์ก็มีบทบาทสำคัญไม่แพ้กันต่อความก้าวหน้าในด้านนี้ และในความคิดของฉัน ถึงเวลาแล้วที่นักพัฒนาซอฟต์แวร์จะเริ่มต้นในสาขานี้คุณไม่จำเป็นต้องมีปริญญาเอกในสาขาฟิสิกส์ควอนตัมหรือคอมพิวเตอร์เพื่อทำความเข้าใจสาขานี้ (แม้ว่าคุณจะจบปริญญาเอกแล้ว แต่ก็สามารถเข้าร่วมได้แน่นอน!) ยกตัวอย่างเช่น ปริมาณควอนตัม เมตริกนี้อธิบายว่าโปรเซสเซอร์ควอนตัมมีความสามารถเพียงใด ซึ่งรวมถึงสิ่งต่างๆ เช่น เวลาการสลายตัวของ qubit ข้อผิดพลาดเกตเดียวและหลาย qubit ข้อผิดพลาดในการวัด การสนทนาข้าม และเมตริกอื่นๆ เป็นตัวเลขง่ายๆ

ขั้นตอนแรกในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ควอนตัมบนคลาวด์

ขั้นตอนแรกในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ควอนตัมบนคลาวด์ RPA ตั้งแต่ปีที่แล้ว นักวิทยาศาสตร์ นักศึกษา และควอนตัมคอมพิวติ้ง ได้สำรวจแพลตฟอร์มควอนตัมคอมพิวติ้งบนคลาวด์แห่งแรกและแห่งเดียวในโลก นั่นคือIBM Quantum Experience พวกเขากำลังเรียกใช้อัลกอริธึมควอนตัมตามรูปแบบบัญญัติที่รู้จักกันดี เช่นการค้นหาของ Groverแบบสองบิตและแม้กระทั่งทดลองทำการทดลองของตนเองบนตัวประมวลผลควอนตัม 5 ควอนตัมที่โฮสต์บน IBM Cloud ของเรา การตลาดออนไลน์ เราออกแบบประสบการณ์ควอนตัมด้วยอินเทอร์เฟซที่มองเห็นได้ซึ่งเรียกว่า Quantum Composer รอบ ๆ ห้องสมุดประตูควอนตัมที่ใช้กันทั่วไปซึ่งมักสอนในตำราและหลักสูตรการคำนวณควอนตัมต่างๆและชุมชนซึ่งมีผู้เข้าร่วมกว่า 40,000 คนทำการทดลองเกี่ยวกับ Quantum Experience มากกว่า 275,000 ครั้ง ได้รับการเรียกร้องเพิ่มเติม เข้าถึง qubits ได้มากขึ้น ความเป็นไปได้มากขึ้นกับการทดลองดังนั้นเราจึงรู้สึกตื่นเต้นที่จะแบ่งปันการอัปเกรดใหม่ล่าสุดของเราเป็น Quantum Experience: อินเทอร์เฟซการเขียนโปรแกรมแอปพลิเคชัน ( API ) เพื่อโต้ตอบกับการทดลองและโปรแกรมจำลองโดยตรง ยิ่งไปกว่านั้น มันใช้การแสดงควอนตัมขั้นกลางที่เสริมความแข็งแกร่งซึ่งเราเรียกว่าOPENQASMซึ่งสนับสนุนชุดเครื่องมือที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นของวงจรควอนตัม ซึ่งช่วยเพิ่มขีดความสามารถของฮาร์ดแวร์ควอนตัมพื้นฐานสำหรับการเปิดตัวในอนาคตในตอนนี้ ผู้ใช้จะสามารถรันชุดของการดำเนินการได้โดยใช้ภาษาสคริปต์ เช่น Python และด้วยเหตุนี้จึงรวมการคำนวณระดับสูงของผลลัพธ์ที่ส่งคืนจากตัวประมวลผลควอนตัมของ IBM ที่โฮสต์บนคลาวด์เข้าด้วยกัน สิ่งนี้ทำให้เกิดสะพานเชื่อมไปสู่การสร้างการทดลองที่ซับซ้อนและให้กรอบการทำงานสำหรับการเขียนโปรแกรมระดับสูงขึ้นเมื่อคอมพิวเตอร์ควอนตัมของเราขยายจากห้า qubits