The QPath Blog
Crece la familia de Q Assets Compositor® de QuantumPath®: nueva herramienta para el desarrollo de software cuántico para la empresa
Es un refrán clásico: “con buena herramienta, bien se trabaja”. Con QuantumPath® uno de nuestros objetivos es el de proporcionar herramientas y plataformas que hagan viable la incorporación más natural posible de la computación cuántica al negocio, como una pieza de ingeniería más, equivalente a cualquiera de las muchas soluciones informáticas que forman parte de sistema informático de las empresas. De manera que sea la propia industria la que pueda gestionar y construir soluciones que incorporen estas nuevas tecnologías a su cadena de producción y valor.
Para poder conseguir esto, las herramientas deben ofrecer al usuario principios sólido de diseño que tengan como su máxima prioridad el respeto a su creatividad, productividad, experiencia y control sin perder factores tan importantes como la asistencia y la seguridad.
El usuario no es un actor pasivo y, por lo tanto, cuanto mejores sean las herramientas que se le proporcionen mejor podrá hacer su trabajo. La falta de herramientas adecuadas para una función prolonga la curva de aprendizaje y retrasan la capacidad de productividad sobre un elemento específico del negocio.
Es por esto por lo que uno de los objetivos de los creadores de QuantumPath® a la hora de enfrentarse a la adopción de la computación cuántica, sea la de innovar, crear y construir herramientas que respondan a los principios de la ingeniería de software cuántica y con ellas crear servicios que ofrezcan al usuario más opciones, de manera que pueda centrarse en lo que realmente importa para el negocio: visualizar, diseñar, explorar, experimentar y validar la creación de soluciones cuánticas. Sin tener que estar perdiendo el foco en detalles que no le deberían afectar (al menos tan directamente).
En otros artículos, publicaciones y vídeos hemos hablado sobre las tecnologías de QuantumPath® relacionadas con el diseño y construcción de soluciones cuánticas. Agrupadas en la marca Q Assets Compositor® [1] [2], el objetivo es proporcionar más y mejores herramientas que mejoren la experiencia del usuario a la hora de abordar el diseño de activos cuánticos. Con el lanzamiento de Q Assets Compositor® para circuitos cuánticos [3], y también para algoritmos de annealing (optimización) [4], asentamos una base sólida que permite trabajar en el diseño y construcción de activos cuánticos acelerando el trabajo en un 70-80% respecto a tiempo de desarrollo equivalente en Python.
Consolidadas esas versiones, ahora el objetivo es realizar la mejora continua de las herramientas, haciéndolas más robustas y ampliando sus funcionalidades para que mejor la experiencia del usuario. Como resultado de este trabajo, presentamos el nuevo miembro de la familia Q Assets Compositor®, Q xCompositor: un cliente rico de QuantumPath® desarrollado con Microsoft Excel [5], con las extensiones de Q Assets Compositor® para el diseño de circuitos cuánticos.
Ilustración 1. Q xCompositor: Excel para el diseño de circuitos cuánticos integrado con QuantumPath®
En la actualidad, las TI de negocio pasan inevitablemente por las aplicaciones web para hacer agnósticos a los clientes de las tecnologías corporativas. Pero para ciertos tipos de trabajo especializado entorno web puede no ser suficiente, aunque cada día su tecnología mejore de forma continua. Es por esto que hemos aprovechado la omnipresente potencia de las aplicaciones de escritorio para aumentar la potencia y las capacidades de los diseñadores de QuantumPath®.
Somos una empresa con mucha experiencia en ingeniería del software y sabemos que a veces la rueda que funciona no tiene que ser reinventada. Es por esto que, antes de escribir un cliente rico desde cero, nos dimos a la tarea de buscar y revisar entre las herramientas conocidas por todos, incluidas algunas de uso muy masivo a todos los niveles, pero capaces de aportar para el objetivo que nos compete, un elevado potencial para la extensibilidad y la customización y que, por diseño, ayudara a mejorar la experiencia de trabajo con nuestros activos cuánticos.
Sí, el producto que resultó elegido fue Microsoft Excel. Este producto de la familia de Microsoft Office se adapta plenamente a nuestra visión de una herramienta completa, práctica y masiva que enriquezca y mejore la experiencia de usuario en el diseño de circuitos cuánticos escalables.
El foco diferenciador de esta nueva herramienta está en el término escalable. Las computadoras cuánticas están por crear una nueva “ley de Moore” en la que se tiene como objetivo escalar los cúbits que se podrán gestionar: cientos, miles, millones. Por lo que, en nuestra opinión, es necesario que los desarrolladores dispongan de herramientas de diseño que, sin llegar a depender de lenguajes de programación como única opción, abran la posibilidad de poder trabajar con circuitos más grandes y/o más complejos. Para abordar este reto tecnológico del desarrollo de circuitos para el mundo real, Microsoft Excel y las extensiones de Q Assets Compositor® encajan como un guante.
Gracias a la versatilidad de Microsoft Excel pudimos dotar al editor de circuitos de toda la operativa del producto de Microsoft de trabajar con filas, columnas, celdas, fórmulas, macros, lógica de integración con fuentes de datos, inteligencia… etc., para dotar al editor de circuitos de una inteligencia adicional que hará muy productivos a los usuarios. Por ejemplo, escalar los cúbits de un circuito RNG queda en un sencillo proceso de arrastrar y soltar:
Ilustración 2. Arrastrar y soltar celdas: simplifica la creación de circuitos de muchos cúbits
Además, con Q xCompositor también contemplamos abordar, con soluciones prácticas, otros grandes retos del desarrollo de circuito listos para la empresa: gestión de variables, datos, etc., que iremos abordando más adelante, en artículo más especializados.
Q xCompositor agrega a Excel nuevos paneles de acciones, que permitirán al usuario disponer enriquecer la experiencia que en la versión web de Q Assets Compositor®. Asimismo, dispondrá de detalles como personalizar la experiencia, entre lo que remarcamos el juego de colores. Basado en la tabla periódica a modo de homenaje, un código de colores permitirá visualizar claramente los elementos del circuito cuando sean muy masivos. Una utilidad que puede ayudar a visualizar las simetrías e incluso encontrar errores.
Ilustración 3. Q xCompositor y el zoom, una herramienta valiosa
Y por supuesto, todo esto integrado con los servicios de QuantumPath®. El circuito podrá ser editado a partir de su activo en el entorno web, trabajar con él de forma desconectada y posteriormente sincronizarlo bajo demanda. Adaptado al 100% al lenguaje intermedio QpIL lo que hace que se pueda trabajar con él en cualquier contexto del producto y manteniendo la lógica del ciclo de vida intacta.
Para acceder a estas nuevas funcionalidades, el producto proporcionará acciones guiadas que hagan muy accesible el uso del producto. Dado que por ahora el editor sólo está disponible para circuitos basados en puertas cuánticas, el acceso al nuevo Q xCompositor estará supeditado a soluciones de esta tecnología y por lo tanto, a circuitos que explotan las puertas cuánticas.
Contexto 1. Crear un circuito desde cero. Si queremos crear circuitos desde cero con Q xCompositor, debemos acceder al catálogo de circuitos a través de la solución. Esto habilitará el caso de uso “crear circuito en Excel”. Trabajaremos con el circuito, y cuando queramos generarlo en QuantumPath, desde la barra de herramientas podremos iniciar el enlace y rellenar los elementos clave necesarios.
Ilustración 4. iniciar el caso de uso de Crear un circuito desde cero con Q xCompositor
Hecho esto, estamos en condiciones de comenzar a trabajar en el circuito utilizando la barra de herramientas:
Ilustración 5. Barra de herramientas de Q xCompositor
Como se muestra en la Ilustración 6, debemos sincronizar el nuevo circuito, con sus metadatos clave, con el catálogo de QuantumPath®:
Ilustración 6. Sincronización del nuevo circuito con QuantumPath®
Como se puede observar en la Ilustración 7, si accedemos al gestor de circuitos de QuantumPath®, podemos observar que el circuito recién creado con el Q xCompositor ha sido importado satisfactoriamente, pudiendo abrirlo con Q Assets Compositor®.
Ilustración 7. Listado de circuitos de QuantumPath®
En la Ilustración 8 se muestra el circuito en la interfaz de Q Assets Compositor®, tratarlo como un circuito más dentro del ecosistema de QPath®.
Ilustración 8. El circuito editado, sincronizado con QuantumPath®
Contexto 2. Editar un circuito ya existente. En este caso, podremos refactorizar los circuitos ya existentes, entrando en el circuito que queremos editar y abriendo el Q xCompositor directamente, como se puede ver en la ilustración 9. Siendo el resto de pasos, los ya comentados en el contexto anterior.
Ilustración 9. Refactorización del circuito con Q xCompositor
El desarrollo de los ordenadores cuánticos conlleva el incremento del número de cubits que se podrán utilizar en los algoritmos cuánticos. El desarrollo de algotimos cuánticos útiles listos para las empresas necesitan de esa potencia de los ordenadores cuánticos para aportar, sin lugar a dudas, la ventaja cuántica al negocio. Contar con herramientas que, desde ya, faciliten a los desarrolladores la gestión de grandes cantidades de cubits, de una forma controlada y productiva, es una necesidad inherente a la evolución del software cuántico.
Q xCompositor, aprovechando las bondades de Microsoft Excel, abre una nueva forma de trabajar en el diseño de los circuitos de puertas. Con principios como libertad y control de usuario, flexibilidad y potencia de las herramientas de automatización de Office, diseño masivamente conocido, coherencia y estándares y su ecosistema de productividad… estamos convencidos de que Q xCompositor simplificará aún más el trabajo de creación, investigación y explotación de los activos cuánticos gracias a los servicios de QuantumPath®.
Si desea acceder a Q xCompositor debe hacerlo a través de QuantumPath®. Si no tiene acceso empresarial, puede probarlo de forma gratuita con la suscripción Free Developer (haga clic aquí).
[1] La Ventaja QPath – QuantumPath
[2] Hevia, J.L. Peterssen, G. Murina, E. Martínez, A. Interfaces gráficas para el desarrollo cuántico. Capítulo 5 del libro Ingeniería del Software Cuántico & QuantumPath®. aQuantum, 2022.
[3] Q Asset Compositor® 2.0: funcionalidades y escalabilidad para desarrollar circuitos cuánticos listos para la industria con QuantumPath®. Enero 2023, El Blog de QPath®.
[4] Hevia, J.L. Peterssen, G. Murina, E. Martínez, A. Q Assets Compositor® para annealing. Apartado 5.3.2 del libro Ingeniería del Software Cuántico & QuantumPath®. aQuantum, 2022.
[5] Microsoft Office y Microsoft Excel son propiedad de Microsoft Corporation, sobre los que Microsoft posee todos los derechos de autor.
