আইবিএম কোয়ান্টাম (IBM Quantum) ‘ডিরেক্টেড এক্সিকিউশন মডেল’ নামে একটি নতুন লো-লেভেল এক্সিকিউশন ফ্রেমওয়ার্ক চালু করেছে, যা ‘qiskit-ibm-runtime v0.50.0’-এর নতুন ‘এক্সিকিউটর প্রিমিটিভ’-এর মাধ্যমে চালিত হবে। এর ফলে আগে সার্ভার-সাইড ব্ল্যাক বক্স হিসেবে চলা এরর মিটিগেশন লজিক এখন সরাসরি ক্লায়েন্ট-সাইডে চলে আসবে। এতে করে গবেষকরা ইউটিলিটি-স্কেল হার্ডওয়্যারে সার্কিট ট্রান্সফরমেশন এবং এরর-কারেকশন পাইপলাইনের ওপর স্পষ্ট ও সম্পূর্ণ নিয়ন্ত্রণ পাবেন।
- 🚀 নতুন ফ্রেমওয়ার্ক: qiskit-ibm-runtime v0.50.0-এ ‘এক্সিকিউটর প্রিমিটিভ’ সহ ডিরেক্টেড এক্সিকিউশন মডেল চালু করা হয়েছে।
- ⚙️ ক্লায়েন্ট-সাইড নিয়ন্ত্রণ: এরর মিটিগেশন লজিক এখন সার্ভারের বদলে ক্লায়েন্ট-সাইড থেকে সরাসরি নিয়ন্ত্রণ করা যাবে।
- 🧪 গবেষকদের সুবিধা: অ্যালগরিদম ডেভেলপার ও কোয়ান্টাম এরর কারেকশন (QEC) গবেষকদের জন্য সার্কিট ভ্যারিয়্যান্ট কাস্টমাইজ করার সুযোগ।
- 📉 ত্রুটি হ্রাস: নতুন এই মডেল লজিক্যাল এরর রেট প্রায় ২.৮ গুণ এবং স্যাম্পলিং ওভারহেড ৩.৪ গুণ পর্যন্ত কমিয়ে আনতে সক্ষম।
কাস্টম কন্ট্রোল ও ডিরেক্টেড এক্সিকিউশনের সুবিধা
ডিরেক্টেড এক্সিকিউশন মডেলটি বিশেষভাবে অ্যালগরিদম ডেভেলপার, হার্ডওয়্যার ক্যারেক্টারাইজেশন বিশেষজ্ঞ এবং কোয়ান্টাম এরর কারেকশন (QEC) গবেষকদের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যাদের সার্কিটের বিশাল ভ্যারিয়্যান্টের ওপর কাস্টম কন্ট্রোল প্রয়োজন। ক্লায়েন্ট-সাইডে ম্যানুয়ালি হাজার হাজার র্যান্ডমাইজড সার্কিট তৈরি করে নেটওয়ার্কের মাধ্যমে ট্রান্সফার করার পরিবর্তে, এখন ডেভেলপাররা সার্কিট অ্যানোটেশন এবং টেমপ্লেট প্যারামিটার টেনসর ব্যবহার করে স্থানীয়ভাবেই এক্সিকিউশন ব্লুপ্রিন্ট তৈরি করতে পারবেন। এরপর এক্সিকিউটর প্রিমিটিভ সেগুলোকে আইবিএম কোয়ান্টাম কম্পিউট সার্ভিসের নিয়ার-টাইম পরিবেশে প্রসেস করবে।
স্যাম্পলার, এস্টিমেটর ও ক্লায়েন্ট-সাইড ট্রান্সপারেন্সি
কিউস্কিটের (Qiskit) হাই-লেভেল স্যাম্পলার (Sampler) এবং এস্টিমেটর (Estimator) প্রিমিটিভের সাধারণ ব্যবহারকারীদের জন্য v0.50.0 ভার্সনের এই আপগ্রেড কোনো ব্যাঘাত ঘটাবে না। উভয় প্রিমিটিভ এখন এক্সিকিউটর প্রিমিটিভের ওপরে একটি ক্লায়েন্ট-সাইড র্যাপার হিসেবে কাজ করবে। এই পরিবর্তনের ফলে ব্যবহারকারীরা ফিজিক্যাল কোয়ান্টাম প্রসেসিং ইউনিটে (QPU) কাজ শুরু করার আগেই সরাসরি লোকাল সিমুলেশন মোডে রেজিলিয়েন্স অপশনগুলো (যেমন TREX রিডআউট এরর মিটিগেশন) পরীক্ষা ও কাস্টমাইজ করার সুযোগ পাবেন।
কোয়ান্টাম গবেষণায় নতুন মাইলফলক
ডিরেক্টেড এক্সিকিউশনের মাধ্যমে প্রাপ্ত ক্লায়েন্ট-সাইড ট্রান্সপারেন্সি কোয়ান্টাম এরর মিটিগেশন এবং সম্পূর্ণ কোয়ান্টাম এরর কারেকশনের (QEC) জন্য একটি একীভূত প্ল্যাটফর্ম প্রদান করে। গবেষকরা ইতিমধ্যেই প্রোব্যাবিলিস্টিক এরর ক্যানসেলেশন (PEC) এবং শেডেড লাইটকনের সমন্বয় করতে এই ফ্রেমওয়ার্ক ব্যবহার করছেন, যা স্যাম্পলিং ওভারহেড ৩.৪ গুণ কমিয়ে এনেছে। পাশাপাশি আইবিএম কোয়ান্টাম নাইটহক প্রসেসরে ডিসট্যান্স-৫ সারফেস কোড রান করে প্রতি রাউন্ডে লজিক্যাল এরর রেট ২.৮ গুণ পর্যন্ত কমানো সম্ভব হয়েছে, যা আইবিএম-এর কোয়ান্টাম অ্যাডভান্টেজ গবেষণায় একটি বড় মাইলফলক।
ডিরেক্টেড এক্সিকিউশন আর্কিটেকচারের কোর কম্পোনেন্ট
| কম্পোনেন্ট ও সফটওয়্যার লেয়ার | কার্যকারিতা ও এক্সিকিউশন পাইপলাইন |
|---|---|
| Boxes & Annotations (Qiskit SDK v2.0+) | সার্কিট ইনস্ট্রাকশন গ্রুপ করে এবং ট্রান্সপাইলার স্ট্যাকের জন্য নির্দেশিকা (যেমন Twirl, InjectNoise) যুক্ত করে। |
| Samplomatic (ওপেন-সোর্স লাইব্রেরি) | অ্যানোটেটেড বক্সগুলোকে প্রসেস করে একটি ইনস্পেকটেবল টেমপ্লেট সার্কিট এবং স্ট্রাকচার্ড র্যান্ডমাইজেশন রেসিপি তৈরি করে। |
| Executor Primitive (qiskit-ibm-runtime ব্যাকএন্ড) | লো-লেভেল ইঞ্জিন যা কোয়ান্টাম প্রোগ্রাম প্রসেস করে এবং ৫,০০০+ সার্কিট র্যান্ডমাইজেশনে প্যারামিটার সুইপিং পরিচালনা করে। |
| NoiseLearnerV3 (হেল্পার প্রোগ্রাম) | ক্লায়েন্ট-সাইড নয়েজ ক্যারেক্টারাইজেশন টুল হিসেবে স্পার্স পাউলি-লিন্দব্লাদ এবং TREX মেজারমেন্ট নয়েজ লার্নিং প্রদান করে। |
| Qiskit Mitigation (ক্লায়েন্ট প্যাকেজ) | PEC, ZNE এবং TREX-এর মতো এরর মিটিগেশন পদ্ধতির জন্য মডিউলার রুটিন সরবরাহ করে। |
