Cos'è Amazon Braket?

Suggerimento

Impara le basi dell'informatica quantistica con! AWS Iscriviti all'Amazon Braket Digital Learning Plan e ottieni il tuo badge digitale dopo aver completato una serie di corsi di apprendimento e una valutazione digitale.

AmazonBraket è un programma completamente gestito AWS servizio che aiuta ricercatori, scienziati e sviluppatori a iniziare con l'informatica quantistica. L'informatica quantistica ha il potenziale per risolvere problemi computazionali che sfuggono alla portata dei computer classici perché sfrutta le leggi della meccanica quantistica per elaborare le informazioni in modi nuovi.

L'accesso all'hardware di calcolo quantistico può essere costoso e scomodo. L'accesso limitato rende difficile eseguire algoritmi, ottimizzare i progetti, valutare lo stato attuale della tecnologia e pianificare quando investire le risorse per ottenere il massimo beneficio. Braket ti aiuta a superare queste sfide.

Braket offre un unico punto di accesso a una varietà di tecnologie di calcolo quantistico. Con Braket puoi:

• Esplora e progetta algoritmi quantistici e ibridi.

• Testa algoritmi su diversi simulatori di circuiti quantistici.

• Esegui algoritmi su diversi tipi di computer quantistici.

• Crea applicazioni prototipali.

La definizione di problemi quantistici e la programmazione di computer quantistici per risolverli richiede una nuova serie di competenze. Per aiutarvi ad acquisire queste competenze, Braket offre diversi ambienti per simulare ed eseguire i vostri algoritmi quantistici. Puoi trovare l'approccio più adatto alle tue esigenze e iniziare rapidamente con una serie di ambienti di esempio chiamati notebook.

Lo sviluppo di Braket prevede tre fasi: compilazione, test ed esecuzione:

Build - Braket offre ambienti notebook Jupyter completamente gestiti che semplificano l'avvio. I notebook Braket sono preinstallati con algoritmi, risorse e strumenti di sviluppo di esempio, incluso l'SDK Braket. Amazon Con Amazon Braket SDK, puoi creare algoritmi quantistici e poi testarli ed eseguirli su diversi computer e simulatori quantistici modificando una singola riga di codice.

Test - Braket fornisce l'accesso a simulatori di circuiti quantistici completamente gestiti e ad alte prestazioni. Puoi testare e convalidare i tuoi circuiti. Braket gestisce tutti i componenti software sottostanti e i cluster Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) per eliminare l'onere della simulazione di circuiti quantistici sulla classica infrastruttura HPC (High Performance Computing).

Run - Braket fornisce un accesso sicuro e su richiesta a diversi tipi di computer quantistici. Hai accesso ai computer quantistici basati su gate daIonQ, eIQM, oltre a un simulatore Rigetti hamiltoniano analogico di. QuEra Inoltre, non avete alcun impegno anticipato e non è necessario procurarvi l'accesso tramite singoli provider.

Informazioni sull'informatica quantistica e su Braket

L'informatica quantistica è nella sua fase iniziale di sviluppo. È importante capire che al momento non esiste un computer quantistico universale e tollerante ai guasti. Pertanto, alcuni tipi di hardware quantistico sono più adatti per ogni caso d'uso ed è fondamentale avere accesso a una varietà di hardware informatico. Braket offre una varietà di hardware tramite fornitori di terze parti.

L'hardware quantistico esistente è limitato a causa del rumore, che introduce errori. Il settore è nell'era del Noisy Intermediate Scale Quantum (NISQ). Nell'era NISQ, i dispositivi informatici quantistici sono troppo rumorosi per sostenere algoritmi quantistici puri, come l'algoritmo di Shor o l'algoritmo di Grover. Fino a quando non sarà disponibile una migliore correzione degli errori quantistici, l'informatica quantistica più pratica richiede la combinazione di risorse di calcolo classiche (tradizionali) con computer quantistici per creare algoritmi ibridi. Braket ti aiuta a lavorare con algoritmi quantistici ibridi.

Negli algoritmi quantistici ibridi, le unità di elaborazione quantistica (QPU) vengono utilizzate come coprocessori per le CPU, velocizzando così calcoli specifici in un algoritmo classico. Questi algoritmi utilizzano l'elaborazione iterativa, in cui il calcolo si sposta tra computer classici e quantistici. Ad esempio, le attuali applicazioni dell'informatica quantistica in chimica, ottimizzazione e apprendimento automatico si basano su algoritmi quantistici variazionali, che sono un tipo di algoritmo quantistico ibrido. Negli algoritmi quantistici variazionali, le routine di ottimizzazione classiche regolano i parametri di un circuito quantistico parametrizzato in modo iterativo, più o meno allo stesso modo in cui i pesi di una rete neurale vengono regolati iterativamente in base all'errore in un set di addestramento per l'apprendimento automatico. Braket offre l'accesso alla libreria software PennyLane open source, che ti assiste con algoritmi quantistici variazionali.

L'informatica quantistica sta guadagnando terreno per i calcoli in quattro aree principali:

• Teoria dei numeri, inclusi fattorizzazione e crittografia (ad esempio, l'algoritmo di Shor è un metodo quantistico primario per i calcoli della teoria dei numeri)

• Ottimizzazione, che include la soddisfazione dei vincoli, la risoluzione di sistemi lineari e l'apprendimento automatico

• Informatica oracolare, che include la ricerca, i sottogruppi nascosti e la ricerca degli ordini (ad esempio, l'algoritmo di Grover è un metodo quantistico primario per i calcoli oracolari)

• Simulazione, tra cui simulazione diretta, invarianti di nodi e algoritmi di ottimizzazione quantistica approssimativa (QAOA)

Le applicazioni per queste categorie di calcoli si trovano nei servizi finanziari, nelle biotecnologie, nell'industria manifatturiera e nel settore farmaceutico, solo per citarne alcuni. Braket offre funzionalità e quaderni di esempio che possono già essere applicati a molti problemi di proof of concept oltre a determinati problemi pratici.