The QPath Blog
QuantumPath® y la mitigación del impacto de cambio en los proveedores de computación cuántica
Autores
Estamos viviendo un continuo, y muchas veces vertiginoso, avance en el disruptivo mundo de la computación cuántica. Es un hecho que, a lo largo de este nuevo camino que se ha abierto alrededor de tecnologías tan novedosas, sea un elemento relevante prever que se registrarán cambios. Desde avances muy importantes de una determinada tecnología, a evolutivos constantes de otras ya asentadas, pasando por apariciones de nuevos fabricantes con nuevas propuestas tecnológicas como posibles cambios de rumbo como potenciales abandonos de caminos.
En cualquier proyecto de soluciones tecnológicas, el cambio es un elemento crítico que debe ser medido y controlado para mitigar situaciones que pueden afectar enormemente a dichos proyectos. En el caso de las tecnologías cuánticas, donde todo está siendo evaluado, investigado multilateralmente, buscando nuevas formas de evolucionar la tecnología actual deviene en un elemento estratégico fundamental de la gestión de riesgos. Si bien lo pillamos en un momento dulce en el que sabemos que aún todo está siendo analizado, medido, evaluado… no deja de ser un elemento crítico, con gran impacto, del que puede depender todo un proyecto entero.
¿Qué impacto puede suponer un cambio en un determinado proveedor tecnológico cuántico? ¿Cuántas pruebas de concepto, demos, webinars, investigaciones, presentaciones, frameworks y productos se pueden ver afectados por un cambio como este? ¿Qué impacto tiene que un cambio como éste se produzca y por elementos propios de negocio justamente el uso de esa tecnología en esas condiciones de repente no sea rentable y nos veamos forzados a buscar alternativas tecnológicas? ¿Qué ocurre si, de repente, detectamos que no existe alternativa y nos vemos abocados a cambiar radicalmente de estrategia, con un determinado roadmap a la espalda y unos tiempos y costes ya asumidos?
Figura 1. Arquitectura clásica, que” hardcodea” los casos de uso directamente con proveedores cuánticos.
Sin dudar que pueden existir determinados tiempos de transición, pero es innegable que un cambio de rumbo de una determinada tecnología cuántica tiene un impacto potencial en la industria. Todos aquellos que habían desarrollado activos específicamente para esta plataforma en determinadas condiciones, se pueden ver obligados a modificar su estrategia. Y en muchos casos esto podría pasar por un cambio en el que las opciones limitadas, pudieran hacer fracasar determinados tipos de proyectos. Sin dejar de preguntarse cosas como:
¿Qué pasa con mis activos desarrollados?
¿Qué pasa con todos los resultados de mis ejecuciones?
¿Tengo una alternativa tecnológica similar?
¿Qué tiempo me puede llevar adoptar una tecnología alternativa?
¿Qué coste me supone una tecnología alternativa?
¿Qué otras opciones tengo para poder mantener más tiempo mis desarrollos en curso?
Por motivos como estos, entre otros, al diseñar y desarrollar QuantumPath® siempre apostamos por el agnosticismo respecto al proveedor de computación cuántica, ofreciendo un marco de trabajo y ejecución que pone el foco en los activos frente al proveedor. Todas las herramientas de diseño y construcción, así como el ecosistema de ejecución, se basan en este concepto: hacer independiente la capa de algoritmia de la capa de ejecución. Dejando todos los detalles a las capas más internas del producto que, gracias a su modularidad y adaptación, asume el reto no solo de enfrentarse a cambios tecnológicos de un proveedor, sino que las mismas plataformas puedan evolucionar en el tiempo o incluso puedan desaparecer en un momento dado.
Gracias al core agnóstico de QuantumPath® ante un posible cambio que se pueda producir en determinados eventos como los que hemos mencionado, el impacto para el usuario se puede ver reducido casi a cero. ¿Por qué?…
1) Todos los desarrollos realizados con la tecnología de puertas o de annealing, no dependen totalmente de un determinado proveedor cuántico /determinada QPU. Son diseños y abstracciones independientes del proveedor. Esto permite que todos los desarrollos realizados con QuantumPath® se mantengan intactos y el impacto del cambio se centre más en el tener opciones tecnológicas donde poder seguir ejecutando los flujos. Y existen opciones.
2) Tanto la construcción de los activos cuánticos como su explotación en arquitecturas híbridas se basan totalmente en la capacidad agnóstica de QuantumPath®. Por lo que un cambio en la situación de proveedores cuánticos es totalmente transparente a las capas superiores. Lo que hace que, a nivel de solución global, un cambio como el producido no afecte al proyecto. Nuestros activos se mantienen, existen alternativas tecnológicas y no nos quedamos parados.
Todos los elementos de valor añadido y colaterales al proyecto se mantienen casi intactos. Documentos, publicaciones, presentaciones, interacciones… se mantienen intactos, dado que no ha cambiado el contexto del proyecto.
Figura 2. QuantumPath® aísla el bajo nivel de los proveedores cuánticos de los casos de uso
Por supuesto, un cambio como este puede afectar al core de QuantumPath® dado que hay una serie de adaptadores que interactúan con el proveedor cuántico que se ven afectados. Pero es algo que se asume como parte de los servicios que la plataforma ofrece. Es decir, que no son riesgos imputables al usuario, sino al propio QuantumPath®. En nuestro saber hacer está el estar preparados para buscar siempre nuevos proveedores y adaptarnos al cambio. Quitando este indicador de los elementos a evaluar los proyectos de la industria.
¿Qué puede suponer este cambio a los clientes de QuantumPath®?: sobre todo disponer, siempre, de información del cambio, una anulación gestionada y controlada de los proveedores afectados del catálogo de proveedores disponibles, así como la anulación asistida del acceso en las soluciones creadas. Adicionalmente, proporcionar todo un catálogo de proveedores alternativos que asociar a la solución -si no lo estaban ya-, permitiendo al usuario disponer de alternativas para no quedarse parado en ningún momento. Y lo más importante, sin perder los activos, la telemetría y todos los resultados obtenidos desde el inicio del proyecto. Incluso es posible acceder a los resultados existentes/históricos desde el API qSOA® potenciando la democratización del acceso a los proveedores. Lo que incluso temporalmente permite no perder funcionalidades, aunque no se disponga del último dato.
Recientemente, gracias a nuestra experiencia y a los recursos agnósticos de QuantumPath® hemos mitigado ágilmente, en producción, un caso real de cambio en un proveedor tecnológico cuántico para los usuarios de su plataforma: hasta el 17 de noviembre de 2022 Amazon Braket proporcionaba a sus usuarios el acceso a las QPU de D-Wave a través de sus servicios en la nube. De acuerdo a lo informado por la compañía[1], ese mismo día Braket anulaba los proveedores Braket de D-Wave, lo que implicaba la anulación de los URN de los computadores D-Wave, así como todas las referencias de API que envolvían el SDK de Braket para D-Wave[2].
Para el caso informado recientemente por Amazon Braket y la disponibilidad de los proveedores de D-Wave, el impacto en los clientes de QuantumPath® se ha gestionado siguiendo los siguientes pasos:
· Disponer de los proveedores nativos de D-Wave de QuantumPath® si quieren seguir disponiendo de la tecnología en el nuevo contexto.
· Disponer de los simuladores locales OCEAN (ExactSolver, Simulated Annealer Sampler) para poder seguir manteniendo la misma funcionalidad, incluso si está en juego el evaluar los costes y la continuación de usar las QPU.
· Disponer de la nueva tecnología Q Agnostic QAOA® de QuantumPath®, que permite ejecutar algoritmos de optimización en máquinas de puertas. Que pueden incluso ser las mismas que proporciona Braket en su ecosistema. Aprovechando, por lo tanto, todos los proveedores de puertas que ofrece Amazon Braket.
Todo esto, sin perder el historial de ejecuciones y sin alterar sus activos cuánticos más allá de alterar la solución para establecer una nueva configuración de conexiones. Por supuesto, todo esto sin modificar todos los elementos de arquitectura construidos sobre esta base: todos los sistemas híbridos clásico-cuánticos habrían permanecido inalterados. Lo que claramente supone una ventaja competitiva y un control de cambio por parte de los usuarios, que no se han visto afectados por el cambio.
Disponibilidad de proveedores, pausas en el hardware debido a mantenimientos, ventanas de desactivación, actualizaciones en los API… son ejemplos de situaciones que se van a dar a lo largo del camino de la incipiente computación cuántica. La evolución de las tecnologías, el escalado de recursos -como los anunciados por IBM-, la creación de nuevos proveedores o la desaparición de otros, marcará un camino de evolución y adaptación constante del que todos los participantes en la industria tendrán que ser conscientes. Y en QuantumPath® tenemos la tecnología y la experiencia para mitigarlo. Teniendo siempre como foco el proporcionar una plataforma estable, adaptada y actualizada a los cambios y que hace posible la creación de arquitecturas híbridas robustas y agnósticas del proveedor que harán posible la continuidad de los proyectos reduciendo al mínimo el impacto del cambio.
No debemos finalizar este artículo sin comentar que el valor añadido de QuantumPath® antes descrito no solo es para el usuario, sino también para los propios participantes que motivan el cambio. Los mismos proveedores de tecnología pueden verse beneficiados y reducir el impacto del cambio, dado que QuantumPath® proporciona alternativas que pueden ayudar a los clientes de ambas empresas a definir sus líneas de actuación, bien porque se mitigan los cambios, bien porque se potencian los recursos existentes que permitirán no perder relaciones, reutilizar contratos ya establecidos, así como negociar nuevas condiciones. No afectando de forma directa a los proyectos en curso.
Aprovechamos este artículo para difundir, también por este medio, la guía de información que se ha entregado a los usuarios de QuantumPath® para adaptarse al reciente cambio del ecosistema de Amazon Braket:
QuantumPath®, gracias a llevar el agnosticismo en su ADN, proporciona una fortaleza ante el cambio que puede proporcionar un enorme valor añadido a los proyectos cuánticos. Esto sumado al conocimiento de muchos años en arquitecturas distribuidas, benefician también a los diseños industriales para mitigar el impacto de cambios tecnológicos de base gracias al API qSOA®. Sumado a todas las herramientas que están por venir, proporcionarán un ecosistema robusto y fiable preparado para el cambio, sin afectar al negocio.
El enfoque agnóstico de la tecnología respecto a los proveedores cuánticos es una estrategia robusta, realista y con visión de futuro que puede ser decisiva para mitigar los riesgos implícitos a las cambiantes tecnologías cuánticas, sobre todo en momentos como el presente, en que los cambios en las tecnologías cuánticas estan en el orden del día. Por eso QuantumPath® es una opción relevante para la gestión del riesgo de los proyectos de software cuántico, dado que es una plataforma que, gracias a su núcleo agnóstico, minimiza casi a cero los impactos que los cambios drásticos en las tecnologías cuánticas y los proveedores podrían causa.
[1] Using D-Wave Leap from the AWS Marketplace with Amazon Braket Notebooks and Braket SDK. https://aws.amazon.com/blogs/quantum-computing/using-d-wave-leap-from-the-aws-marketplace-with-amazon-braket-notebooks-and-braket-sdk/
[2] En el siguiente enlace Amazon Braket muestra los detalles sobre cómo se puede seguir usando el SDK de Amazon Braket para describir los problemas de annealing y cómo puede usar los Jupyter Notebooks administrados por Braket para enviar estos problemas a los procesadores cuánticos D-Wave: https://aws.amazon.com/blogs/quantum-computing/using-d-wave-leap-from-the-aws-marketplace-with-amazon-braket-notebooks-and-braket-sdk/
