IBM將數據科學體驗與量子計算機結合

IBM研究院目前又出新花樣，正在將其基於Jupyter記事本的數據科學體驗（Data Science Experience，DSX）平台與其基於雲的量子計算機平台——IBM Q結合起來，希望鼓勵一些新型企業用戶解決棘手問題，其操作功能甚至超過最佳人工智慧（AI）系統。

在過去的一年裡，「藍巨人」（IBM）一直為科學家、研究人員和開發人員免費提供訪問IBM Q處理器的機會。訪問這些量子系統的最佳方式是通過量子信息軟體開發工具包（QISKit），它是軟體開發環境，可供開發者使用Python體驗IBM的雲端量子處理器，進一步開發和部署量子演算法。

IBM在近期的一篇博客中宣布了該公司目前已發布了20多款新的QISKit記事本工具，其中大部分是為了方便量子研究人員進行各種實驗。但是，新推出的記事本之一是通過數據科學體驗（DSX）來幫助開發人員進行量子實驗，這是IBM專門提供給商業數據科學家的雲數據科學記事本產品。

IBM希望新的DSX產品可以為新一代的開發者打開大門，特別是那些渴望去試驗量子計算潛力的程序員和開發人員。

IBM量子計算理論與創新經理Jay M. Gambetta說：「新的DSX產品對於剛開始使用QISkit的開發人員來說，是個絕佳選擇。」

「您可以跳過計算機上的所有安裝和環境創建步驟，而是使用該Web託管的Jupyter記事本環境來運行量子程序，」Gambetta解釋說，「通過這一平台，您還可以邀請研究人員在您開發的記事本上進行協作，或者在社區內分享您的研究工作。」

雖然DSX能夠幫助數據科學家使用最新的機器學習（包括Apache Spark MLlib和IBM自己的SystemML庫）來編寫和解決大數據問題，但是將量子計算添加到組合中的能力導致在其他地方不容易獲得這樣的環境條件。

它還有潛力幫助數據科學家解決一些棘手問題，其能力甚至超過了當今龐大的分散式集群。IBM發言人說：「量子計算機可以為旅行推銷員提供解決問題的方案。一個新的Jupyter記事本讓開發者有機會探索這個古老的問題。」

Gambetta說這仍然是一個開放性研究問題，應用程序有可能從近似量子計算中受益。他說：「量子程序太新穎了，需要學習和實驗的東西太多。我們從DSX平台開始，通過一些例子逐漸了解量子計算程序。」

IBM在兩年前公開了量子計算機訪問渠道，旨在為科學研究提供支撐工具。今年3月，又推出了IBM Q雲平台，目的是讓科學家和商業用戶都能夠嘗試新穎的量子處理方法。

量子計算機能夠同時存儲和計算多個狀態的比特數據，即所謂的「糾纏」，這與傳統計算機二進位系統的開或關不同。 量子方法能夠挖掘計算機超過當今「經典」方法的計算能力。

IBM在其網站上將當前最先進的人工智慧技術與量子未來進行比較：

「雖然像AI這樣的技術可以找到隱藏在大量現有數據中的模式，但是量子計算機能夠為無法找到模式的重要問題提供解決方案，您需要探索獲得答案的可能性數量太大，這是經典計算機無法解決的。」

IBM今天在IBM Q平台公布了其Bluemix雲上的兩台量子計算機，包括原始的5量子比特處理器以及最新研發的16量子比特處理器。 IBM還為其商業量子系統構建了17量子比特的原型處理器。

QISKit的新型Jupyter記事本可以幫助量子計算機解決一系列具體科學問題，包括：

用於斷層掃描和去相干實驗，研究量子系統的狀態;

提供可視化量子態研究的新工具;

說明如何計算氫（H2）和氫化鋰（LiH）中平衡鍵長度的記事本;

作為一款新的記事本，Jupyter闡釋了MaxCut問題，通過找到最低（某事物的成本）和最高（該東西的利潤）來定義「完美路線」。

「無論你是試圖研究量子態基礎的科學家，還是想了解如何真正解決化學或優化問題的開發人員，亦或是好奇如何構建量子遊戲的人，」約克鎮高地華生實驗室的研究人員Talia Gershon寫道：「你一定會喜歡我們剛剛推出的東西！」

本文由量子計算最前沿基於相關資料原創編譯，轉載請聯繫本公眾號獲得授權。

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