Panimula sa Qiskit Functions
Mga Tala
- Ang Qiskit Functions ay isang experimental feature na available lamang sa mga gumagamit ng IBM Quantum® Premium Plan, Flex Plan, at On-Prem (sa pamamagitan ng IBM Quantum Platform API) Plan. Nasa preview release status ang mga ito at maaaring magbago.
Pinapasimple at pinabibilis ng Qiskit Functions ang pag-discover ng algorithm at pagbuo ng aplikasyon sa utility-scale, sa pamamagitan ng pag-abstract ng mga bahagi ng quantum software development workflow. Sa ganitong paraan, nakakatipid ang Qiskit Functions sa oras na karaniwang ginugugol sa manu-manong pagsulat ng code at pag-fine-tune ng mga eksperimento.
Dalawang uri ang functions:
| Uri | Ano ang ginagawa nito? | Halimbawa ng inputs at outputs | Para kanino ito? |
|---|---|---|---|
| Circuit functions | Pinasimpleng interface para sa pagpapatakbo ng mga circuit. Nag-a-abstract ng transpilation, error suppression, at error mitigation | Input: Abstract na PUB objects Output: Mitigated expectation values | Mga mananaliksik na gumagamit ng Qiskit para matuklasan ang mga bagong algorithm at aplikasyon, nang hindi na kailangang mag-focus sa pag-optimize para sa hardware o pag-handle ng error. Maaaring gamitin ang Circuit functions para bumuo ng custom na Application functions. |
| Application functions | Sumasaklaw sa mga higher-level na gawain, tulad ng pag-explore ng mga algorithm at domain-specific na use case. Nag-a-abstract ng quantum workflow para malutas ang mga gawain, na may classical na inputs at outputs | Input: Mga molekula, mga graph Output: Ground + excited state energy, optimal na values para sa cost function | Mga mananaliksik sa mga hindi quantum na larangan, na nag-iintegrate ng quantum sa mga umiiral na large-scale classical na workflow, nang hindi na kailangang mag-map ng classical na data sa mga quantum circuit. |
Ang mga function ay ibinibigay ng IBM® at mga third-party na partner. Mahusay ang performance ng bawat isa para sa mga partikular na katangian ng workload at may natatanging mga opsyon sa performance-tuning.
Pangkalahatang-ideya ng mga available na function
Circuit functions
| Pangalan | Provider | Inirerekomendang paggamit | Natatanging benepisyo |
|---|---|---|---|
| Tensor-Network Error Mitigation Guide API reference License | Algorithmiq | Mga workload na may low-weight observable at loop-free na circuit. | Binabawasan ang measurement overhead at variance, na mas mahusay kaysa sa standard na error mitigation baseline tulad ng Zero Noise Extrapolation (ZNE) at Probabilistic Error Cancellation (PEC) para sa mga kaugnay na klase ng circuit. |
| QESEM: Error Suppression and Error Mitigation Guide API reference | Qedma | Mga workload na naglalaman ng mga circuit na may fractional o parameterized na gate, high-weight observable, at mga workflow na nangangailangan ng unbiased expectation values at tumpak na runtime estimate. | Nagpo-produce ng unbiased expectation values na may mas mababang variance at resource overhead, na mas mahusay kaysa sa ZNE at PEC para sa mga kaugnay na klase ng circuit. |
| Performance Management Guide API reference License | Q-CTRL | Mga workload na may parametric circuit, malalim na circuit, o nangangailangan ng maraming circuit execution. | Awtomatikong naglalapat ng AI-driven error suppression sa mga quantum algorithm, na ini-maximize ang performance ng mga IBM device para makakuha ng tumpak na resulta habang binabawasan ang bilang ng shots, oras ng compute, at gastos. Zero-overhead na paraan na nagpapabuti ng katumpakan ng execution para sa Sampler at Estimator primitives, compatible sa anumang weight ng observable. |
| Orbit Guide API reference | Quantum Elements | Mga workload na may idle period o scheduling gap, kabilang ang mga static at dynamic na circuit tulad ng quantum error correction, mid-circuit measurement, oracular algorithm, variational quantum algorithm, at Hamiltonian simulation. | Pinagsasama ang optimized na transpilation, dynamical decoupling, at measurement error mitigation sa iisang workflow para mapabuti ang performance ng circuit sa IBM Quantum hardware. Naglalapat ng low-overhead na error suppression na pinapanatili ang orihinal na lohika ng circuit nang walang karagdagang quantum o classical na pre-processing time, kaya maaaring i-enable, i-disable, o ihambing ng mga user ang bawat teknik sa raw na circuit. |
Application functions
| Pangalan | Provider | Inirerekomendang paggamit | Natatanging benepisyo |
|---|---|---|---|
| QUICK-PDE Guide API reference License | ColibriTD | Gamitin ang quantum computation para sa multi-physics PDE. Maghanda ng mga simulation workflow para sa quantum hardware, habang pinapanatili ang buong kontrol sa parehong quantum at physical modeling parameter. | Nag-aalok ng matibay na hybrid VQA framework na naghahatid ng tumpak at scalable na PDE solution sa pamamagitan ng advanced na solution encoding at spectral method, na ginagawa itong ideal na entry point para sa mga team na nagtatangkang bumuo ng quantum-ready na simulation capability. |
| Quantum Portfolio Optimizer Guide API reference License | Global Data Quantum | Mga workload para sa financial optimization, na naghahanap ng optimal na portfolio strategy sa paglipas ng panahon habang binabawasan ang panganib at pinapalaki ang kita, na nagbibigay-daan sa back-testing ng trading strategy. | Nilulutas ang mga combinatorial optimization problem sa pamamagitan ng highly specialized na adaptation ng VQE quantum algorithm para sa financial use case na ito, gamit ang optimized na execution strategy at optimizer, kasama ang noise-aware na error mitigation technique na iniakma para sa portfolio optimization. |
| HI-VQE Chemistry Guide API reference License | Qunova Computing | Mga workload sa computational chemistry, molecular simulation, materials science, o anumang Hamiltonian simulation na nangangailangan ng paglutas ng many-body electronic structure problem. | Nilulutas ang mga molecular electronic structure sa pamamagitan ng paggamit ng enhanced SQD na nakakamit ng chemical accuracy (1 kcal/mol, 1.6 mHa) para sa mga problemang naka-model na may 40 hanggang 60 qubit, na mas mahusay kaysa sa ilang classical na solusyon sa mga supercomputer o standard SQD sa bilis ng convergence o katumpakan, ayon sa pagkakasunod, nang ilang order of magnitude. |
| Iskay Quantum Optimizer Guide API reference License | Kipu Quantum | Mga optimization workload tulad ng scheduling, logistics, routing, at mga QUBO/HUBO problem. | Integrated na tunable classical pre- at post-processing method para sa quantum optimization routine. Naghahatid ng runtime advantage laban sa mga classical solver (CPLEX, simulated annealing, at tabu search) sa mga napiling HUBO benchmark. Market Split ms_5_100, isang mahirap na hamon, nalutas sa loob ng ilang oras (tingnan ang tutorial na ito). |
| Singularity Machine Learning Guide API reference License | Multiverse Computing | Mga classical machine learning classification workflow na maaaring makinabang mula sa pinahusay na katumpakan o computational efficiency sa pamamagitan ng paggamit ng quantum optimization na isinasagawa sa IBM hardware. | Naghahatid ng katumpakang kapantay o mas mataas kaysa sa mga classical na modelo tulad ng Random Forest o XGBoost, habang gumagamit ng mas kakaunting learner nang higit na malaki at mas compact na ensemble. Pinapagana ng quantum-optimized voting, pinipili nito ang pinaka-informative na learner at pinipino ang mga decision boundary, na nagreresulta sa mas mataas na kahusayan, nabawasang complexity ng modelo, at mas matibay na performance. |
| Optimization Solver Guide API reference License | Q-CTRL | Mga binary optimization problem o anumang combinatorial problem na maaaring ma-map sa isang binary cost function. Sinusuportahan ang mga cost function ng anumang order at mga sukat ng problem hanggang sa maximum device scale. | Noise-aware, end-to-end quantum optimization solution na nagbibigay-daan na mag-input ng high-level na depinisyon ng problema at awtomatikong nakakahanap ng tumpak na solusyon sa mga classically challenging na combinatorial problem sa utility-scale quantum hardware. Nag-a-abstract ng complexity sa pamamagitan ng pag-handle ng error suppression, efficient mapping, at hybrid quantum-classical optimization para malutas ang mga optimization task sa buong device scale nang walang malalim na kaalaman sa quantum. |
| Parity Twine Optimizer Guide API reference | ParityQC | Mga optimization workload na nakikinabang sa mas kaunting bilang ng gate at mas mababaw na circuit depth, na nagbibigay-daan sa mga problem size na may kaugnayan sa industriya na hindi magagawa gamit ang karaniwang transpilation method na puno ng SWAP. | Gumagamit ng Parity Twine method, na binuo sa Parity Architecture, para mabawasan ang bilang ng two-qubit gate at circuit depth habang isinasaalang-alang ang device connectivity, na nagpapatupad ng mga non-local na interaksyon nang walang SWAP gate. Ina-automate ang mga hakbang sa transpilation na may kaunting input mula sa user at gumagamit ng mahusay na depth-one QAOA approach para makuha ang optimal na circuit parameter sa isang CPU, na nagpapaliit sa kinakailangang QPU runtime. |
| Constrained Quantum Optimizer Guide API reference | Aqarios | Mga constrained binary optimization problem na ibinibigay bilang LP file, MPS file, o Luna model, lalo na ang may one-hot o set-packing constraint. | Direktang nilulutas ang mga constrained binary optimization problem, na ipinapatupad nang native ang one-hot at set-packing constraint sa pamamagitan ng XY-mixer sa halip na penalty term, na nagpapaliit sa search space tungo sa feasible subspace at nagpapabuti sa kalidad ng solusyon. Awtomatikong hinahawakan ang reformulation, circuit synthesis, transpilation, at hardware execution gamit ang iterative warm-starting ng FlexQAOA algorithm, nang walang variational parameter training. |