IBM、QiskitをPythonの先へさらに拡張するSDK v2.6をリリース

IBMはQiskit SDK v2.6をリリースした。今回のソフトウェア更新は、よく知られたPythonレイヤーではなく、プロジェクトの低レベルなCインターフェースを中心に据えている。IBMの10月22日のリリース概要によると、このアップデートではC APIにパスマネージャーのフレームワークを追加し、QPY回路シリアライズをコンパイル言語のワークフローに導入し、開発者がCから直接カスタム量子演算を定義できるようにした。これらの変更は総じて、Pythonランタイムなしで利用できるQiskitの範囲を広げるIBMの取り組みを継続するものだ。

発表内容

v2.6リリースでは、QiskitのC APIが拡張された。IBMはこれを、コンパイル言語から利用するための、QiskitのRustベースのコアデータモデルに対する低レベルなインターフェースだと説明している。IBMによれば、このインターフェースはPythonなしで単独利用することと、QiskitのRustオブジェクトと直接やり取りする高性能なPython拡張を構築することの両方を目的としている。

Qiskit v2.6では、IBMはそのC APIに汎用のパスマネージャー・フレームワークを追加した。新しいコンポーネントにはQkPassManager、QkPassVtable、QkIrHandleが含まれ、これらによって開発者はコンパイラパスを作成し、複数の中間表現にまたがる型検査付きパイプラインへと連結できるようになる。

DesignQuantum ニュースレターを購読

量子コンピューティングのニュースと解説を無料でお届けします。すべての記述に出典リンク付き。毎日・毎週・毎月から選べます。

Website

メールアドレス 配信頻度毎日毎週毎月 言語EnglishEspañol简体中文हिन्दीالعربيةPortuguês (Brasil)FrançaisDeutsch日本語Русский한국어Bahasa IndonesiaTürkçeItalianoTiếng ViệtPolskiNederlandsไทยفارسیУкраїнськаবাংলাاردوKiswahiliBahasa Melayuעברית 無料で購読する

無料。いつでもワンクリックで配信停止できます。 プライバシーポリシー

今回のリリースでは、QPYシリアライズ関数もC APIで利用可能になった。これにより、C、C++、Juliaなどの言語で書かれたプログラムは、Pythonを経由して往復することなく、Qiskitのバイナリ回路フォーマットを読み書きできる。さらにIBMによると、開発者はCのvtableインターフェースを通じて、ハードウェアネイティブな演算を含むカスタム演算を定義できるようになった。

技術的な詳細

IBMによると、新しいパスマネージャー・フレームワークは、各パスで宣言された入力表現と出力表現を確認することで、実行前にコンパイルパイプラインを検証できる。組み込みの表現にはQkCircuitとQkDagがあり、ユーザー定義のIRもQkIrHandleを通じて記述できる。

これは重要だ。というのも、Qiskitのコンパイラ開発は、複数の表現を経由してプログラムを段階的に低位化していく形で整理されつつあり、このパターンは現在のトランスパイルフローだけでなく、将来のフォールトトレラントなツールチェーンにも関わってくるからだ。

シリアライズについては、Qiskit 2.6でQPY format v18がデフォルトになった。IBMによると、このバージョンでは量子レジスタと古典レジスタによりコンパクトなエンコーディングを使うことで、シリアライズされた回路のサイズを削減している。C APIを通じて生成された回路は、Pythonのqiskit.qpyモジュールとの互換性を維持していると同社は述べている。

このリリースでは、サポートされる最小のPythonランタイムは3.10のまま維持される一方、ソースからのビルドにはRust 1.89が新たに必要になった。IBMのロードマップページには、Qiskit 2.6.0が2026年10月16日にリリースされたこと、およびバグ修正はパッチリリースまたは次のマイナーリリースを通じて提供されることも記されている。

重要なポイント

大半のQiskitユーザーにとって、依然としてPythonが主な入り口である。しかしIBMは、異なるデプロイメントモデルも明確に構築しつつある。つまり、同じコアコンパイラと実行スタックに対するコンパイル言語からのアクセスだ。

この変化は、Pythonがパッケージング、ランタイム、あるいは統合上の制約になりうる高性能計算環境にとって重要だ。IBMのドキュメントでは、C APIは内部のRustデータモデルに対して定義されたABIを提供するよう設計されていると説明されており、同社のブログではv2.6を、Pythonがインストールされていない環境でQiskitを使うためのさらなる一歩と位置付けている。

同時に、より広範なアーキテクチャ移行を示すものでもある。Qiskitのロードマップでは、IBMはv2.7でCインターフェースの正式なABIおよびAPIの安定性確立を目指しており、それと並行してフォールトトレラントなコンパイルに向けた新しいミドルエンドIRにも取り組んでいる。v2.8については、ロードマップでBackendV3が示されており、そこではPythonとCに公開されるRustネイティブのバックエンドインターフェースとして説明されている。

注目点

当面の焦点は安定性だ。IBMの現行のC APIドキュメントでは、このインターフェースは依然として実験的とみなすべきであり、マイナーリリース間で変更される可能性があるとしている。この注意書きは、深い統合を検討しているソフトウェアチームにとって重要だ。

次の節目は、したがってQiskit 2.7になる。GitHubのロードマップによると、そのバージョンではC APIの安定性保証が定義され、コンパイラ機能がさらに拡張される見込みだ。IBMがこれを実現すれば、Qiskitの非Python系の道筋は、内部的な基盤整備プロジェクトというより、コンパイル型の量子ソフトウェアスタック向け本番インターフェースに近づいていくことになる。