IBM Quantum Experience

A IBM Quantum Experience é uma plataforma pioneira que coloca a computação quântica ao alcance de cientistas, pesquisadores, desenvolvedores e entusiastas ao redor do mundo.

Lançada em 2016, a IBM Quantum Experience foi a primeira iniciativa a fornecer acesso público a computadores quânticos via nuvem, revolucionando a maneira como a comunidade científica e tecnológica interage com essa tecnologia emergente.

Pioneirismo e Acesso Público

O grande diferencial da IBM Quantum Experience é o acesso democratizado à computação quântica.

A IBM disponibilizou seus computadores quânticos para usuários de todo o mundo, permitindo que qualquer pessoa com uma conexão à internet pudesse experimentar e desenvolver algoritmos quânticos.

Essa abordagem aberta acelerou o progresso no campo da computação quântica, promovendo a colaboração global e o compartilhamento de conhecimentos.

Infraestrutura Robusta

A plataforma oferece uma variedade de backends, incluindo simuladores clássicos e computadores quânticos reais com diferentes números de qubits.

Os usuários podem escolher entre sistemas com 5, 16, 27, 65 qubits e, mais recentemente, sistemas com mais de 100 qubits, como o IBM Eagle.

A IBM está continuamente expandindo sua capacidade, visando alcançar sistemas com milhares de qubits na próxima década.

Ferramentas e Recursos

A IBM Quantum Experience fornece um conjunto robusto de ferramentas e recursos para os usuários.

O kit de desenvolvimento de software open-source Qiskit é uma dessas ferramentas que permite a criação, simulação e execução de circuitos quânticos usando a linguagem Python e os computadores quânticos da IBM.

O Qiskit é altamente flexível, suportando desde simulações simples até algoritmos quânticos complexos, e é uma peça fundamental no ecossistema quântico da IBM.

Além disso, a IBM Quantum Experience oferece uma interface gráfica intuitiva baseada em navegador, que facilita a criação de circuitos quânticos mesmo para usuários com pouca ou nenhuma experiência em programação.

Essa abordagem acessível é essencial para educar a próxima geração de cientistas e engenheiros quânticos.

Colaboração Acadêmica e Industrial

A IBM tem parcerias estratégicas com instituições acadêmicas e industriais ao redor do mundo.

Universidades e centros de pesquisa utilizam a IBM Quantum Experience para educar estudantes e conduzir pesquisas avançadas.

Empresas de diversos setores, como farmacêutica, química, finanças e tecnologia, exploram a computação quântica para resolver problemas complexos que são intratáveis para computadores clássicos.

Inovação e Futuro

Com investimentos contínuos em pesquisa e desenvolvimento, a empresa busca superar os desafios técnicos, como a correção de erros quânticos e a escalabilidade dos sistemas quânticos.

A visão de longo prazo da IBM é construir computadores quânticos universais e fault-tolerant, capazes de resolver problemas de grande escala com uma eficiência sem precedentes.

Contribuição para a Ciência e Sociedade

A IBM Quantum Experience não é apenas uma plataforma tecnológica: é um catalisador para o avanço científico e tecnológico.

Ao fornecer acesso aberto e gratuito a recursos quânticos, a IBM promove a inclusão e diversidade na pesquisa quântica, permitindo que vozes e ideias diversas contribuam para o desenvolvimento dessa tecnologia revolucionária.

Conclusão

A IBM Quantum Experience representa a força e o compromisso da IBM em liderar a revolução da computação quântica.

Ao democratizar o acesso, fornecer ferramentas poderosas e fomentar colaborações globais, a IBM está moldando o futuro da computação e criando novas possibilidades para a ciência e a sociedade.

Em um mundo onde a computação quântica pode transformar indústrias inteiras e resolver desafios antes impossíveis, a IBM está na linha de frente, guiando-nos rumo a essa nova era tecnológica.

56.1 - Instalação do IBM Quantum Experience

O Qiskit oferece, em um computador clássico, a possibilidade de simular circuitos quânticos com linguagem Python.

Entretanto, também é possível utilizar o Qiskit para rodar estes mesmos circuitos simulados em um computador quântico da IBM Quantum Experience.

Para utilizar os computadores quânticos da IBM Quantum Experience, você deve cadastrar-se na IBM Quantum Experience, criando uma conta vinculada ao seu e-mail.

Se o Qiskit não estiver instalado use:

pip install qiskit.

Se o pacote IBM Quantum Experience não estiver instalado, siga os seguintes passos:

pip install qiskit-ibmq-provider

Inicie o Programa-Interpretador do Python, no Modo-Interativo, digitando, na linha de comando do sistema operacional, a instrução:

python
$/codeq

Importe o Qiskit no Programa-Interpretador.

$code
import qiskit

Importe o IBM Quantum Experience.

from qiskit.providers.ibmq import IBMQ

56.1.1 - Cadastro na IBM Quantum Experience

O primeiro passo é você criar uma conta na IBM Quantum Experience, chamada de IBMid.

Acesse o site IBM Quantum Experience.

Clique em Create an IBMid.

Preencha o Formulário de Registro e complete seu cadastro com as informações solicitadas, como nome, sobrenome, e-mail e senha.

Leia e concorde com os termos de serviço, e clique em Create Account.

Verifique seu e-mail para uma mensagem de confirmação da IBM. Clique no link fornecido no e-mail para verificar sua conta.

Após se cadastrar, faça Login na IBM Quantum Experience.

Volte para ao site IBM Quantum Experience.

Preencha seu e-mail e senha recém-criados e clique em Log In.

Acesse o Dashboard. Após fazer login, você será levado ao painel de controle da IBM Quantum Experience.

Navegue até a Seção de Conta, no canto superior direito.

Clique no ícone de perfil e selecione "Account" ou "Minha Conta" no menu suspenso.

Encontre a Chave API, na página de conta.

Você verá uma seção chamada "API Token" ou "API Key".

Se você ainda não possui uma chave, clique em "Generate New Token".

Copie a Chave API para autenticar seus scripts no Qiskit.

Clique em "Instance Systems" para ver os computadores quânticos disponíveis.

Clique em "All Systems" para ver todos os computadores quânticos disponíveis, os disponíveis e os reservados.

Observe que os computadores apresentados sem o cadeado estão disponíveis para uso.

56.1.2 - Utilização dos Computadores Quânticos da IBM Quantum Experience

Passo 4: Configurar a Chave API no Qiskit

Instalar o Qiskit: Se ainda não o fez, instale o Qiskit com o seguinte comando: pip install qiskit.

Salvar a Chave API: Execute o seguinte código em um script Python ou no Jupyter Notebook para salvar sua chave API:

from qiskit import IBMQ

# Salvar sua API Token (apenas precisa fazer isso uma vez)
IBMQ.save_account('YOUR_API_TOKEN')
Substitua 'YOUR_API_TOKEN' pela chave API copiada.

Carregar a Chave API:
Para autenticar e acessar os backends disponíveis, você pode carregar sua conta com:

$code
from qiskit import IBMQ
#
# Carregar sua conta IBMQ
IBMQ.load_account()
#
# Obter o provedor IBMQ
provider = IBMQ.get_provider(hub='ibm-q')

Passo 5: Listar e Selecionar Computadores Quânticos

Listar Backends Disponíveis:

Após carregar sua conta, você pode listar todos os backends disponíveis:

backends = provider.backends()

print("Backends disponíveis:", backends)

backends = provider.backends()

Selecionar um Backend:

Você pode selecionar um backend específico pelo nome:

backend = provider.get_backend('ibmq_qasm_simulator')
print("Backend selecionado:", backend)

Criar e Executar um Circuito Quântico

Finalmente, você pode criar e executar um circuito quântico no backend selecionado:

from qiskit import QuantumCircuit, transpile

# Criar um circuito quântico simples
qc = QuantumCircuit(2, 2)
qc.h(0)
qc.cx(0, 1)
qc.measure([0, 1], [0, 1])

# Compilar o circuito para o backend selecionado
qc_compiled = transpile(qc, backend)

# Executar o circuito no backend selecionado
job = backend.run(qc_compiled)

# Aguardar a conclusão do job e obter os resultados
result = job.result()

# Exibir os resultados
print(result.get_counts())

Seguindo esses passos, você estará apto a criar uma conta no IBM Quantum Experience, obter sua chave API, configurar seu ambiente Qiskit e começar a experimentar com computadores quânticos reais e simuladores fornecidos pela IBM.

56 - IBM Quantum Experience: A Vanguarda da Computação Quântica