Apa itu Amazon Braket?

Tip

Pelajari dasar-dasar komputasi kuantum dengan AWS! Daftar di Amazon Braket Digital Learning Plan dan dapatkan lencana Digital Anda sendiri setelah menyelesaikan serangkaian kursus pembelajaran dan penilaian digital.

AmazonBraket sepenuhnya dikelola Layanan AWS yang membantu para peneliti, ilmuwan, dan pengembang memulai dengan komputasi kuantum. Komputasi kuantum memiliki potensi untuk memecahkan masalah komputasi yang berada di luar jangkauan komputer klasik karena memanfaatkan hukum mekanika kuantum untuk memproses informasi dengan cara baru.

Mendapatkan akses ke perangkat keras komputasi kuantum bisa mahal dan merepotkan. Akses terbatas membuat sulit untuk menjalankan algoritme, mengoptimalkan desain, mengevaluasi keadaan teknologi saat ini, dan merencanakan kapan harus menginvestasikan sumber daya Anda untuk keuntungan maksimal. Braket membantu Anda mengatasi tantangan ini.

Braket menawarkan satu titik akses ke berbagai teknologi komputasi kuantum. Dengan Braket, Anda dapat:

• Jelajahi dan rancang algoritma kuantum dan hibrida.

• Uji algoritma pada simulator sirkuit kuantum yang berbeda.

• Jalankan algoritma pada berbagai jenis komputer kuantum.

• Buat bukti aplikasi konsep.

Mendefinisikan masalah kuantum dan pemrograman komputer kuantum untuk menyelesaikannya membutuhkan seperangkat keterampilan baru. Untuk membantu Anda mendapatkan keterampilan ini, Braket menawarkan lingkungan yang berbeda untuk mensimulasikan dan menjalankan algoritma kuantum Anda. Anda dapat menemukan pendekatan yang paling sesuai dengan kebutuhan Anda dan memulai dengan cepat dengan serangkaian contoh lingkungan yang disebut notebook.

Pengembangan Braket memiliki tiga tahap - membangun, menguji, dan menjalankan:

Build - Braket menyediakan lingkungan notebook Jupyter yang dikelola sepenuhnya yang memudahkan untuk memulai. Notebook Braket sudah diinstal sebelumnya dengan algoritma sampel, sumber daya, dan alat pengembang, termasuk Braket SDK. Amazon Dengan Amazon Braket SDK, Anda dapat membangun algoritma kuantum dan kemudian menguji dan menjalankannya pada komputer kuantum dan simulator yang berbeda dengan mengubah satu baris kode.

Tes - Braket menyediakan akses ke simulator sirkuit kuantum kinerja tinggi yang dikelola sepenuhnya. Anda dapat menguji dan memvalidasi sirkuit Anda. Braket menangani semua komponen perangkat lunak yang mendasarinya dan cluster Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) untuk menghilangkan beban simulasi sirkuit kuantum pada infrastruktur komputasi kinerja tinggi klasik (HPC).

Run - Braket menyediakan akses yang aman dan sesuai permintaan ke berbagai jenis komputer kuantum. Anda memiliki akses ke komputer kuantum berbasis gerbang dariIonQ,, dan OQCRigetti, serta Simulator Hamiltonian Analog dari. QuEra Anda juga tidak memiliki komitmen di muka, dan tidak perlu mendapatkan akses melalui penyedia individu.

Tentang komputasi kuantum dan Braket

Komputasi kuantum sedang dalam tahap perkembangan awal. Penting untuk dipahami bahwa tidak ada komputer kuantum yang universal dan memiliki toleransi kesalahan yang ada saat ini. Oleh karena itu, beberapa jenis perangkat keras kuantum lebih cocok untuk setiap kasus penggunaan dan sangat penting untuk memiliki akses ke berbagai perangkat keras komputasi. Braket menawarkan berbagai perangkat keras melalui penyedia pihak ketiga.

Perangkat keras kuantum yang ada terbatas karena kebisingan, yang memperkenalkan kesalahan. Industri ini berada di era Noisy Intermediate Scale Quantum (NISQ). Di era NISQ, perangkat komputasi kuantum terlalu berisik untuk mempertahankan algoritme kuantum murni, seperti Algoritme Shor atau Algoritma Grover. Sampai koreksi kesalahan kuantum yang lebih baik tersedia, komputasi kuantum yang paling praktis membutuhkan kombinasi sumber daya komputasi klasik (tradisional) dengan komputer kuantum untuk membuat algoritma hibrida. Braket membantu Anda bekerja dengan algoritma kuantum hibrida.

Dalam algoritme kuantum hibrid, unit pemrosesan kuantum (QPU) digunakan sebagai co-processor untuk CPU, sehingga mempercepat penghitungan spesifik dalam algoritme klasik. Algoritme ini memanfaatkan pengolahan berulang, di mana komputasi bergerak antara komputer klasik dan kuantum. Misalnya, aplikasi komputasi kuantum saat ini di bidang kimia, optimasi, dan machine learning didasarkan pada algoritme kuantum variasional, yang merupakan jenis Algoritme kuantum hibrid. Dalam algoritme kuantum variasional, rutinitas optimasi klasik menyesuaikan parameter sirkuit kuantum berparameter secara iteratif, dengan cara yang sama bobot jaringan saraf disesuaikan secara iteratif berdasarkan kesalahan dalam set pelatihan pembelajaran mesin. Braket menawarkan akses ke pustaka perangkat lunak PennyLane open source, yang membantu Anda dengan algoritma kuantum variasional.

Komputasi kuantum mendapatkan traksi untuk penghitungan di empat bidang utama:

• Teori bilangan — termasuk anjak piutang dan kriptografi (misalnya, algoritma Shor adalah metode kuantum utama untuk perhitungan teori bilangan)

• Optimalisasi — termasuk kepuasan kendala, pemecahan sistem linier, dan pembelajaran mesin

• Komputasi orakular — termasuk pencarian, subkelompok tersembunyi, dan pencarian urutan (misalnya, algoritma Grover adalah metode kuantum utama untuk komputasi orakular)

• Simulasi — termasuk simulasi langsung, invarian simpul, dan aplikasi algoritma optimasi perkiraan kuantum (QAOA)

Aplikasi untuk kategori komputasi ini dapat ditemukan, misalnya, di layanan keuangan, bioteknologi, manufaktur, dan farmasi,. Braket menawarkan kemampuan dan contoh notebook yang sudah dapat diterapkan pada banyak bukti masalah konsep selain masalah praktis tertentu.