什么是 Amazon Braket？

提示

通过以下方式学习量子计算的基础 AWS！注册 Amazon Braket 数字学习计划，完成一系列学习课程和数字评估后，即可获得自己的数字徽章。

AmazonBraket 是一款完全托管的软件 AWS 服务 ，可帮助研究人员、科学家和开发人员开始使用量子计算。量子计算有可能解决经典计算机无法解决的计算问题，因为它利用量子力学定律以新的方式处理信息。

获取量子计算硬件可能既昂贵又不方便。由于访问权限有限，因此很难运行算法、优化设计、评估技术的当前状态以及计划何时投入资源以获得最大收益。Braket 可以帮助您克服这些挑战。

Braket 提供对各种量子计算技术的单点接入。使用 Braket，您可以：

• 探索和设计量子算法和混合算法。

• 在不同的量子电路模拟器上测试算法。

• 在不同类型的量子计算机上运行算法。

• 创建概念验证应用程序。

定义量子问题并对量子计算机进行编程来解决这些问题需要一套新的技能。为了帮助您获得这些技能，Braket 提供了不同的环境来模拟和运行您的量子算法。您可以找到最适合您要求的方法，并通过一组名为 notebook 的示例环境快速入门。

Braket 开发分为三个阶段：构建、测试和运行：

Bu@@ ild- Braket 提供完全托管的 Jupyter 笔记本环境，便于入门。Braket 笔记本预装了示例算法、资源和开发者工具，包括 Amazon Braket SDK。使用 Amazon Braket SDK，您可以构建量子算法，然后通过更改一行代码在不同的量子计算机和模拟器上对其进行测试和运行。

测试- Braket 提供对完全托管的高性能量子电路模拟器的访问。您可以测试和验证您的电路。Braket 处理所有底层软件组件和亚马逊弹性计算云 (Amazon EC2) 集群，从而减轻了在传统高性能计算 (HPC) 基础设施上模拟量子电路的负担。

Run- Braket 提供对不同类型的量子计算机的安全按需访问。您可以从、和Rigetti访问基于门的量子计算机 IonQOQC，也可以访问来自的模拟哈密顿仿真器。 QuEra您也没有预先承诺，也无需通过个别提供商购买访问权限。

关于量子计算和 Braket

量子计算正处于早期发展阶段。重要的是要明白，目前不存在通用、容错的量子计算机。因此，某些类型的量子硬件更适合每种用例，因此访问各种计算硬件至关重要。Braket 通过第三方提供商提供各种硬件。

现有的量子硬件由于噪声而受到限制，噪声会带来错误。该行业正处于 Noisy 中级量子量子 (NISQ) 时代。在NISQ时代，量子计算设备噪音太大，无法维持纯量子算法，例如肖尔算法或格罗弗算法。在获得更好的量子误差校正之前，最实用的量子计算需要将经典（传统）计算资源与量子计算机相结合来创建混合算法。Braket 可帮助您使用混合量子算法。

在混合量子算法中，量子处理单元 (QPU) 被用作CPU的协处理器，从而加快了经典算法中的特定计算。这些算法利用迭代处理，在这种处理中，计算在经典计算机和量子计算机之间移动。例如，量子计算在化学、优化和机器学习中的当前应用基于变分量子算法，变分量子算法是一种混合量子算法。在变分量子算法中，经典优化例程迭代调整参数化量子电路的参数，就像根据机器学习训练集中的误差迭代调整神经网络权重的方式大致相同。Braket 提供对 PennyLane 开源软件库的访问权限，该库可帮助您使用变分量子算法。

量子计算在四个主要领域的计算中越来越受欢迎：

• 数论 — 包括因式分解和密码学（例如，肖尔算法是数论计算的主要量子方法）

• 优化 — 包括约束满足度、求解线性系统和机器学习

• Oracular 计算 — 包括搜索、隐藏子组和排序查找（例如，Grover 算法是预言机计算的主要量子方法）

• 仿真 — 包括直接模拟、节点不变量和量子近似优化算法 (QAOA) 应用

仅举几例，这些计算类别的应用可以在金融服务、生物技术、制造业和制药业中找到。Braket 提供了功能和示例笔记本，除了某些实际问题外，这些功能和示例笔记本电脑已经可以应用于许多概念验证问题。