Fujitsu abre o OpenQARP, tijolos de LEGO para código quântico

Enquanto muita gente ainda confunde computação quântica com teoria da conspiração de Telegram, a Fujitsu está a fazer o que interessa: dar ferramentas decentes a quem quer escrever código quântico sem se afogar em detalhes de baixo nível. Chama-se Open Quantum Application Research Package ou simplesmente OpenQARP, está em versão 0.1.0 e é open source sob Apache License 2.0.

O pacote traz mais de 70 blocos de software componíveis e mais de 20 algoritmos quânticos pré-construídos. Coisas como preparação de estados quânticos, camadas de ansatz e a inevitável Quantum Fourier Transform deixam de ser um PowerPoint bonito e passam a ser peças de LEGO em Python. Em vez de reinventar o circuito todas as semanas, o investigador monta o que precisa a partir destes blocos.

O efeito prático é menos romantismo e mais produtividade. A própria Fujitsu conta que, num estudo de química quântica baseado em ADAPT-VQE, um código que ocupava cerca de 130 linhas em Python desceu para menos de 40 linhas usando componentes do OpenQARP. Menos tempo a repetir boilerplate, mais tempo a olhar para resultados e a fazer física, química ou finanças a sério. Para quem segue de perto o esforço europeu em criar massa crítica quântica a sério, é este tipo de ferramental que faz falta, não mais pitch decks.

O pacote não é só uma colecção genérica. Inclui algoritmos desenvolvidos pela Fujitsu para tornar os cálculos mais eficientes, como o Unitary pair Coupled Cluster Doubles para reduzir a profundidade de circuitos na preparação de estados iniciais em química quântica, e o Density of States Quantum Phase Estimation para atacar a dor de cabeça que é preparar estados de entrada em estimação de fase quântica. É trabalho bastante específico, embalado de forma reutilizável, o que raramente acontece fora de papers.

Do lado da execução, o OpenQARP tenta não prender ninguém a uma caixa fechada. Corre em PCs normais compatíveis com Python, integra-se com a plataforma NVIDIA CUDA-Q (Compute Unified Device Architecture for Quantum) como backend para cenários híbridos CPU+GPU e fala com o simulador de 40 qubits da própria Fujitsu, que vive num ambiente HPC com 1.024 sistemas PRIMEHPC FX700 baseados em A64FX. Para quem não tem acesso a hardware quântico real, isto é a realidade: simulador pesado num supercomputador e muita criatividade.

Os alvos são os suspeitos do costume na área: química e materiais, optimização financeira, saúde, descoberta de fármacos, tudo o que precisa de partir problemas gigantes em pedaços mais digeríveis por algoritmos quânticos. Antes do lançamento público, o software já tinha circulado em beta por mais de 80 organizações, através de projectos conjuntos e do Quantum Simulator Challenge da Fujitsu. Agora o código vive no GitHub, com desenvolvimento colaborativo declarado e a promessa de mais backends, incluindo simulação baseada na investigação da arquitectura STAR da marca. Se a computação quântica sair do laboratório, vai ser com ferramentas deste género, não com press releases cheios de buzzwords.

Fonte: Open Source For You