برای سازمانها
یک محیط شبیهسازی کوانتومی واحد را در اختیار گروههای پژوهشی بگذارید و زیرساخت، دسترسی، مرز پروژهها و داده را تحت کنترل سازمان نگه دارید.
پیشنمایش میزکار QuFabric با مقدارهای نمونه؛ کلاستر، طرح کار و بررسیها جنبهٔ نمایشی دارند و ثبت کار محاسباتی هنوز در دسترس نیست.
QuFabric را برای تیمهای پژوهشی دانشگاه، آزمایشگاه یا شرکت دریافت کنید تا بدون فرستادن ورودیها و نتایج به ابر دیگران، جریان کاری شبیهسازی بازتولیدپذیر داشته باشند.
یک محیط شبیهسازی کوانتومی واحد را در اختیار گروههای پژوهشی بگذارید و زیرساخت، دسترسی، مرز پروژهها و داده را تحت کنترل سازمان نگه دارید.
در نوتبوک توسعه دهند، در پروژهای کار کنند که دامنهٔ پژوهششان را تعیین میکند، از میان موتورهای شبیهسازیای که تیم زیرساخت شما در دسترس گذاشته انتخاب کنند و اجرای کار را روی محیطهای نسخهبندیشدهای آماده کنند که دقیقاً بازساخته میشوند.
هویت، دسترسی پروژه، محیطها، سهمیه، موتورهای تأییدشده، تخصیص منابع محاسباتی، محل نگهداری داده، پایش و سیاستهای چرخهٔ عمر را کنترل میکند.
زیرساخت مقصد را اعتبارسنجی میکنیم، QuFabric را مستقر و یکپارچه میکنیم، محیطهای پژوهشی را همراه تیمتان تنظیم میکنیم و بهرهبرداری مستمر توافقشده را بر عهده میگیریم.
پروژه همان فضای کاری پایداری است که پژوهش در آن جای میگیرد: نوتبوکها، ورودیها، همکاران و هر اجرایی که از آنها برمیآید.
کاتالوگ محیط بر پایهٔ پشتههای علمی بازتولیدپذیر ساخته شده است: Cirq + qsim، quimb + cotengra، TeNPy، QuTiP، PySCF، OpenFermion + PennyLane و NetKet. هر موتور تنها زمانی در فهرست میآید که اپراتورهای شما آن را روی همان ایمیج و کلاستری که واقعاً در سرویس است فعال کرده باشند.
در Jupyter کار کنید، سپس همان کد را بهصورت طرح یک کار محاسباتی توصیف کنید: موتور، فایل منبع، منابع و زمان اجرا. QuFabric حافظهٔ مورد نیاز روش انتخابشده را تخمین میزند و آن را در برابر کلاستر پژوهشی تعیینشده بررسی میکند، تا اجرایی که جا نمیشود همانجا در فرم گرفته شود، نه پس از انتظار در صف.
سابقهٔ کار محاسباتی چنان طراحی شده که نسخهٔ موتور، محیط نسخهبندیشده، فایلهای ورودی، درخواست منابع و لاگها را با خود ببرد تا هر اجرا دقیقاً به آنچه آن را ساخته بازگردانده شود.
شبیهسازی مدارهای گیتمحور با Cirq و موتور بردار حالت qsim: دامنهها، نمونهگیری و مقادیر چشمداشتی. همین محیط اجرا است که QuFabric امروز آن را تأیید کرده است.
دامنهٔ بسذرهای QuFabric حالتهای پایه با DMRG و تحول زمانی TEBD/TDVP در TeNPy، انقباض شبکهٔ تنسوری با quimb + cotengra، حالتهای کوانتومی شبکهٔ عصبی با NetKet و دینامیک سیستمهای باز با QuTiP را در بر میگیرد.
محیطهای شیمی مبتنی بر CPU را میتوان برای جریانهای پژوهشی میدان میانگین، هارتری-فوک و سطوح انرژی پتانسیل تعریف کرد و ورودیها و نتایج را درون سازمان نگه داشت.
project: h2-ground-state
engine: Cirq · qsim
source: ground_state.py
resources: 1 node · 8 CPU · 02:00
preflight: passed
state: blueprint (pre-release)
result: none yet
رکورد نمونهٔ کار QuFabric؛ پروژه، موتور و منابع نمونهاند و ثبت کار محاسباتی هنوز در دسترس نیست.
کاتالوگ محیط بر اساس حوزهٔ پژوهشی سازمان یافته است و هر ورودی آن به مجموعهای دقیق و اعتبارسنجیشده از آرتیفکتها بههمراه فهرست اجزای نرمافزاری میرسد.
QuFabric به هر کار محاسباتی شناسهای پایدار و محدود به پروژه و یک سابقهٔ کامل چرخهٔ عمر میدهد (تاریخچهٔ وضعیت، لغو و تلاش مجدد) تا هر اجرا فقط نامگذاری نشود، بلکه پاسخگو بماند.
QuFabric برای پیوند دادن پژوهش تعاملی به اجرای زمانبندیشده روی کلاستر و جریانهای جاروب پارامتری ساخته شده است، بهگونهای که اجراهای مرتبط زیر پروژهٔ صاحبشان کنار هم بمانند.
لایهٔ نتیجهٔ QuFabric حول شماهای نسخهبندیشدهٔ نتیجه تعریف شده است: شمارشهای نرمالشده، بردارهای حالت، مقادیر چشمداشتی و دیگر آرتیفکتها، که همراه با لاگها و سنجههای همان اجرا نگهداری میشوند.
در JupyterLab روی همان محیط نسخهبندیشدهای نمونهسازی کنید که اجرا بعداً در برابر آن توصیف میشود؛ میان مرحلهٔ کاوش و مقیاس، چیزی در پشتهٔ نرمافزاری تغییر نمیکند.
روی ظرفیت ابری که همین حالا اداره میکنید اجرا کنید و مدارهای حساس، ورودیهای شیمی و نتایج را در محیط خودتان نگه دارید.
| کیوبیت | دامنهها | بردار حالت | زمان اجرا (ثانیه) |
|---|---|---|---|
| ۲۴ | 224 = 16,777,216 | ۰٫۱۲ گیبیبایت | ۱٫۶۳ |
| ۲۶ | 226 = 67,108,864 | ۰٫۵ گیبیبایت | ۷٫۲۳ |
| ۲۸ | 228 = 268,435,456 | ۲٫۰ گیبیبایت | ۳۴٫۴۷ |
| ۳۰ | 230 = 1,073,741,824 | ۸٫۰ گیبیبایت | ۱۴۶٫۶۹ |
این زمانها تکنخیاند: مقدار پیشفرض cpu_threads=1 در qsimcirq دستنخورده ماند، پس هر عدد یک هسته از نود ۳۲ vCPU را نشان میدهد، نه کل ماشین را.
«فقط CPU» اینجا قطعی است، نه اتفاقی. بستهٔ نصبشدهٔ qsimcirq تنها شبیهسازهای basic، sse، avx2، avx512 و decide را دارد و هیچ ماژول CUDA در آن نیست، پس اصلاً مسیر اجرای GPU وجود ندارد که انتخاب شود؛ و پروفایل مقیدشده فقط cirq==1.7.0 و qsimcirq==0.22.0 را میپذیرد و هیچ قلم CUDA یا NVIDIA در آن راه ندارد. هر یک از این دو دلیل بهتنهایی کافی است. میزبان GPU دارد؛ این اجرا نمیتوانست به آن برسد.
سقف محاسبهشده؛ مدل بردار حالت complex64 (۲ⁿ × ۸ بایت) روی یک نود ۱۲۵ گیبیبایتی حدود ۳۳ کیوبیت میدهد، پیش از سربار چارچوب و فضای کار. این یک حساب است، نه یک اجرا.
یک مبنای بازتولید؛ نه ادعای کارایی، نه مقیاسپذیری، نه سطح خدمت و نه ظرفیت.
دو مثال آموزشی همراه ماژول عرضه میشوند و هرکدام در برابر مرجعی سنجیده شده که از پایه در پایتون نوشته شده است؛ فقط با کتابخانههای عددی پایه و بدون هیچ کتابخانهٔ کوانتومی.
۴ اسپین · h = ۰٫۷ · مرز باز · ۴ لایه RY با زنجیرهٔ CNOT · ۴۰۰ گام بهینهسازی
مرجع: قطریسازی مستقیم ماتریس ۱۶×۱۶ هامیلتونی.
گراف ستارهٔ ۴ رأسی · عمق ۲ · بدون نوفهٔ نمونهبرداری · دانهٔ تصادفی ۲۵۱۰۲
مرجع: شمارش کامل هر ۱۶ حالت ممکن. بهترین برش ۳ است، با 0100 و 1011.
۸۹٫۶۴ درصد از احتمال نهایی روی دو جواب بهینه نشسته است، پس الگوریتم شانسی به آنها نرسیده. هر دو مقدار دقیقاً همان چیزی درآمد که در خود بسته ثبت شده بود.
خیر. QuFabric یک پلتفرم شبیهسازی کوانتومی است: موتورهای متنباز که روی ظرفیت کلاسیک ابر خودتان اجرا میشوند. WECORE سختافزار کوانتومی، QPU یا ابررایانه ارائه نمیکند و هیچچیز در این صفحه روی کیوبیت واقعی اجرا نمیشود.
QuFabric در نخستین گفتوگوهای استقرار است: هر استقرار همراه سازمان پژوهشی تعریف، اعتبارسنجی و اداره میشود. اگر هنوز بنیاد ابری ندارید، همکاری میتواند شامل استقرار لایهٔ زیرساخت متنباز پلتفرم هم باشد. ارسال به صف تا وقتی یک کلاستر پژوهشی برای این استقرار تعیین و اعتبارسنجی نشود بسته میماند؛ در این فاصله فرم طرح کار و بررسیهایش در دسترساند تا یک اجرا آماده و مرور شود. برای حضور در همین مرحله، درخواست جلسهٔ معرفی بدهید.
محیط اجرای پایهٔ تأییدشدهٔ کنونی شامل Cirq و موتور بردار حالت qsim است. محیطهای پژوهشی بیشتر و نیازهای موتوری دیگر، متناسب با هر استقرار تعریف و اعتبارسنجی میشوند.
پژوهشگران در محیط نوتبوک پروژه نمونهسازی میکنند و سپس یک اجرا را در برابر منابع محاسباتی اختصاصیافته به همان پروژه توصیف میکنند: موتور، فایل منبع، منابع و زمان اجرا. QuFabric آن طرح را در برابر کلاستر پژوهشی تعیینشده بررسی میکند. شبیهسازیها فعلاً روی دقیقاً یک نود اجرا میشوند، پس سقف را حافظه تعیین میکند: بردار حالت با ۲ⁿ و ماتریس چگالی با ۲²ⁿ رشد میکند، و این بررسی همان تخمین را با حافظهای که کلاستر تعیینشده واقعاً در اختیار میگذارد مقایسه میکند. مقیاس اجرا به زیرساخت و سهمیهٔ سازمان بستگی دارد.
سرویسهای میزبانیشده کار شما را روی زیرساخت خودشان و با حساب و مدل اعتباری خودشان اجرا میکنند. با QuFabric، تیم شما پروژهها، محیطها، کارهای محاسباتی و نتایج را روی ظرفیت خودش مدیریت میکند؛ بنابراین مدارها، ورودیهای شیمی و نتایج از محیط شما خارج نمیشوند.
بله. JupyterLab سطح کار پژوهشگر است، با کرنلهای محدود به مالک که به محیطی نامگذاریشده و بازتولیدپذیر متصلاند؛ همان محیطی که اجرا بعداً در برابر آن توصیف میشود، بنابراین میان کاوش و مقیاس چیزی در پشته تغییر نمیکند.
بازتولیدپذیری در سابقهٔ کار محاسباتی تعبیه شده است: این سابقه چنان طراحی شده که نسخهٔ موتور، ایمیجی که به آن میرسد، فایل منبع، درخواست منابع، دانهٔ تصادفی، لاگها و زمانبندی را با خود ببرد، تا هر نتیجه به همان پشتهای اشاره کند که ساختهاش. محیطها به مجموعههای اعتبارسنجیشدهٔ آرتیفکت مقید میشوند، پس آن پشته دوباره ساختنی است. اجرای دوبارهٔ خودکار یک کار محاسباتی با تضمین نتیجهٔ یکسان را QuFabric هنوز ارائه نمیدهد.
WECORE پلتفرم را مستقر میکند و چرخهٔ عمر توافقشدهٔ پلتفرم را اداره میکند: پایش سلامت پلتفرم، هماهنگی بهروزرسانیها و پیگیری رخدادها در چارچوب تقسیم مسئولیت توافقشده برای استقرار شما. تیم شما مالک هویت، پروژهها، سهمیهها، موتورهای تأییدشده و محل نگهداری داده است و پژوهشگران شما مالک کارهای محاسباتی و نتایج خود هستند. دسترسی به پنل نقشمحور است و اقدامهای مدیریتی در سوابق ممیزی دستکاریناپذیر ثبت میشوند.
QuFabric در قالب یک همکاری استقرار با دامنهٔ مشخص ارائه میشود. قیمت متناسب با هر استقرار تعیین میشود و به زیرساخت، محیطهای پژوهشی و دامنهٔ بهرهبرداری توافقشده با سازمان بستگی دارد.