راه اندازی یک دروازه غیر فنی برای کدنویسی در رایانه های کوانتومی ارائه می دهد | اخبار MIT

کامپیوترهای کوانتومی این پتانسیل را دارند که مولکول های جدید و الگوهای آب و هوایی را بهتر از هر کامپیوتری امروزی مدل کنند. آنها همچنین ممکن است روزی الگوریتم های هوش مصنوعی را با ردپای انرژی بسیار کمتری تسریع کنند. اما هر کسی که علاقه مند به استفاده از کامپیوترهای کوانتومی است، با منحنی یادگیری شدیدی روبرو است که با دسترسی به دستگاه های کوانتومی و سپس کشف یکی از برنامه های نرم افزار کوانتومی موجود در بازار شروع می شود.

اکنون qBraid که توسط Kanav Setia و Jason Necaise ’20 تأسیس شد، دروازه‌ای برای محاسبات کوانتومی با پلتفرمی فراهم می‌کند که به کاربران امکان دسترسی به دستگاه‌ها و نرم‌افزارهای کوانتومی پیشرو را می‌دهد. کاربران می توانند به رابط مبتنی بر ابر qBraid وارد شوند و با دستگاه های کوانتومی و سایر منابع محاسباتی شرکت های پیشرو مانند انویدیا، مایکروسافت و IBM ارتباط برقرار کنند. با چند کلیک، آنها می توانند شروع به کدنویسی کنند یا نرم افزار پیشرفته ای را که در همه دستگاه ها کار می کند، به کار گیرند.

ستیا می‌گوید: «مأموریت این است که شما را از ندانستن چیزی در مورد محاسبات کوانتومی به اجرای اولین برنامه خود بر روی این ماشین‌های شگفت‌انگیز در کمتر از 10 دقیقه ببرد. “ما یک پلتفرم یک مرحله ای هستیم که به همه چیزهایی که اکوسیستم کوانتومی ارائه می دهد دسترسی می دهیم. هدف ما این است که هر کسی – خواه مشتریان سازمانی، دانشگاهیان یا کاربران فردی باشند – قادر به ساخت و در نهایت استقرار برنامه ها باشد.”

qBraid از زمان تأسیس خود در ژوئن 2020، به بیش از 20000 نفر در بیش از 120 کشور کمک کرده است تا کد را بر روی دستگاه های کوانتومی مستقر کنند. این کشش در نهایت به هدایت نوآوری در صنعت نوپایی کمک می کند که انتظار می رود نقشی کلیدی در آینده ما ایفا کند.

ستیا می گوید: «این مانع ورود بسیاری از تازه واردان را کاهش می دهد. “آنها می توانند به جای چند هفته در چند دقیقه راه اندازی شوند. به همین دلیل است که ما در سراسر جهان مورد قبول قرار گرفته ایم. ما یکی از محبوب ترین پلتفرم ها برای دسترسی به نرم افزار و سخت افزار کوانتومی هستیم.”

یک جعبه شنی نرم افزاری کوانتومی

ستیا در زمانی که آن دو در IBM کارآموزی می کردند، نکایس را ملاقات کرد. در آن زمان، Necaise دانشجوی کارشناسی در MIT در رشته فیزیک بود، در حالی که Setia در کالج Dartmouth بود. آن دو از کار با هم لذت می بردند و نکایز گفت که اگر ستیا شرکتی را راه اندازی کند، علاقه مند به پیوستن خواهد بود.

چند ماه بعد، ستیا تصمیم گرفت او را در این پیشنهاد قبول کند. در دارتموث، ستیا یکی از اولین کلاس‌های محاسبات کوانتومی کاربردی را گذرانده بود، اما دانش‌آموزان هفته‌ها در تلاش برای نصب همه برنامه‌های نرم‌افزاری لازم قبل از شروع کدنویسی بودند.

سیتا گفت: «ما حتی به توسعه هیچ الگوریتم مفیدی نزدیک نشده بودیم. ایده qBraid این بود: “چرا ما یک سندباکس نرم‌افزاری در فضای ابری ایجاد نمی‌کنیم و برنامه‌نویسی آسانی را به افراد نمی‌دهیم؟” اتصال با سخت افزار قبلا انجام شده است.

بنیانگذاران از حمایت اولیه دریافت کردند صندوق نوآوری Sandbox MIT و در آن شرکت کرد دلتا v شتاب دهنده استارت آپ تابستانی که توسط مرکز اعتماد مارتین برای کارآفرینی MIT.

ستیا می گوید: «هر دو برنامه راهنمایی بسیار قوی برای ما فراهم کردند. آنها به شما چارچوب‌هایی می‌دهند که یک استارت‌آپ چگونه باید باشد، و برخی از باهوش‌ترین افراد جهان را برای راهنمایی شما می‌آورند – افرادی که در غیر این صورت هرگز به آنها دسترسی نخواهید داشت.»

Necaise در سال 2021 شرکت را ترک کرد. در همین حال ستیا همچنان به مشکلات نرم افزار کوانتومی در خارج از کلاس درس ادامه داد.

ستیا می گوید: «این یک گلوگاه بزرگ است. من روی چندین نرم‌افزار کوانتومی کار کرده بودم که به‌روزرسانی‌ها یا تغییرات را انجام می‌دادند، و ناگهان همه جهنم‌ها روی پایگاه کد من شکست. دو تا چهار هفته را صرف این به‌روزرسانی‌ها می‌کردم که تقریباً هیچ ارتباطی با الگوریتم‌های کوانتومی که من روی آن کار می‌کردم نداشتند.»

QBraid به عنوان یک پلتفرم با نرم افزار از پیش نصب شده شروع شد که به توسعه دهندگان اجازه می داد بلافاصله شروع به نوشتن کد کنند. این شرکت همچنین از نرم‌افزار کوانتومی کنترل‌شده با نسخه پشتیبانی می‌کند تا توسعه‌دهندگان بتوانند بدون نگرانی در مورد تغییرات، برنامه‌های کاربردی را در بالا بسازند. با گذشت زمان، qBraid اتصالاتی را به رایانه‌های کوانتومی و ابزارهایی اضافه کرد که به برنامه‌های کوانتومی اجازه می‌دهد در دستگاه‌های مختلف اجرا شوند.

ستیا می‌گوید: «تصمیم این بود که شما نیازی به مدیریت یک سری نرم‌افزار یا یک دسته کامل از حساب‌های ابری ندارید. ما یک پلتفرم واحد هستیم: ابر کوانتومی.

QBraid همچنین qBook را راه اندازی کرد، یک پلتفرم آموزشی که دوره های تعاملی محاسبات کوانتومی را ارائه می دهد.

ستیا می گوید: «اگر کدی را می بینید که دوست دارید، فقط روی play کلیک کنید و کد اجرا می شود. “شما می توانید یک دسته کامل از کدها را اجرا کنید، آن را در لحظه تغییر دهید، و می توانید درک کنید که چگونه کار می کند. این کد روی لپ تاپ ها، آیپدها و تلفن ها اجرا می شود. بخش قابل توجهی از کاربران ما از کشورهای در حال توسعه هستند و در حال توسعه برنامه های کاربردی از تلفن های خود هستند.”

دموکراتیک کردن محاسبات کوانتومی

امروزه 20000 کاربر qBraid از بیش از 400 دانشگاه و 100 شرکت در سراسر جهان هستند. همانطور که پایگاه کاربران qBraid رشد کرده است، این شرکت از یکپارچه سازی کامپیوترهای کوانتومی بر روی پلتفرم خود از بیرون به ایجاد یک سیستم عامل کوانتومی، qBraid-OS، که در حال حاضر توسط چهار شرکت کوانتومی پیشرو استفاده می شود، روی آورد.

ستیا توضیح می دهد: «ما در حال تولید این رایانه های کوانتومی هستیم. بسیاری از شرکت‌های کوانتومی متوجه شده‌اند که می‌خواهند انرژی خود را کاملاً روی سخت‌افزار متمرکز کنند و ما زیرساخت‌های آنها را تولید کنیم. ما مانند سیستم عامل رایانه‌های کوانتومی هستیم.»

مردم از qBraid برای ساخت برنامه های کوانتومی در هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی، کشف مولکول های جدید یا توسعه داروهای جدید و توسعه برنامه های کاربردی در امور مالی و امنیت سایبری استفاده می کنند. با هر مورد استفاده جدید، ستیا می گوید که qBraid محاسبات کوانتومی را دموکراتیک می کند تا نیروی کار کوانتومی ایجاد کند که به پیشرفت این حوزه ادامه دهد.

“[In 2018]، مقاله ای در نیویورک تایمز ستیا می‌گوید: احتمالاً کمتر از 1000 نفر در جهان وجود دارند که می‌توان آنها را متخصص برنامه‌نویسی کوانتومی نامید. بسیاری از مردم می‌خواهند به این ماشین‌های پیشرفته دسترسی داشته باشند، اما پیش‌زمینه نرم‌افزاری مناسبی ندارند. آنها تازه شروع کرده اند و می خواهند با الگوریتم ها بازی کنند. QBraid به این افراد امکان برنامه نویسی آسان را می دهد.”