Allgemeines

F: Was ist Amazon Braket?

Amazon Braket ist ein vollständig verwalteter Dienst, der Ihnen den Einstieg in das Quantencomputing erleichtert.

F: Was kann ich mit Amazon Braket tun?

Mit Amazon Braket können Sie lernen, wie man Quantencomputer programmiert und potenzielle Anwendungen erkunden. Sie können Ihre eigenen Quantenalgorithmen von Grund auf neu entwerfen oder aus einer Reihe vorgefertigter Algorithmen auswählen. Amazon Braket bietet vollständig verwaltete Schaltkreissimulatoren, mit denen Sie Ihre Algorithmen auf der klassischen High Performance Computing(HPC)-Infrastruktur ausführen können, um Ihre Implementierung zu validieren und zu testen. Wenn Sie bereit sind, können Sie Ihren Algorithmus auf verschiedenen Quantencomputern Ihrer Wahl von unseren Hardware-Anbietern ausführen.

F: Wie lässt sich Amazon Braket in andere AWS-Services integrieren?

Amazon Braket bietet Integrationen mit Amazon CloudWatch, Amazon EventBridge, AWS Identity and Access Management (IAM) und AWS CloudTrail für Überwachung, Protokolle, Benutzerzugriffsverwaltung und ereignisbasierte Verarbeitung. Die Ergebnisse Ihrer Simulationen und Quantenberechnungen werden bei Amazon S3 in Ihrem Konto gespeichert.

F: Warum sollte unser Unternehmen bereits heute über Quantencomputing nachdenken?

Quantencomputing ist eine Technologie im Frühstadium, aber ihre langfristigen Auswirkungen versprechen für viele Branchen einen Wandel. Das Entwickeln von Quantenalgorithmen und Entwerfen nützlicher Quantenanwendungen erfordert neue Fähigkeiten und möglicherweise radikal andere Ansätze. Der Aufbau dieses Fachwissens wird einige Zeit in Anspruch nehmen und erfordert den Zugang zu Quantentechnologien und Programmiertools. Amazon Braket und das Amazon Quantum Solutions Lab helfen Unternehmen dabei, den Stand der aktuellen Technologien zu bewerten, mögliche Auswirkungen auf ihr Geschäft zu ermitteln und sich auf die Zukunft vorzubereiten.

F: Warum heißt der Service „Braket“?

Wir haben unseren Service nach der Bra-Ket-Notation benannt, einer Standardnotation der Quantenmechanik. Sie wurde 1939 von Paul Dirac eingeführt, um den Zustand von Quantensystemen zu beschreiben, und ist auch unter dem Namen Dirac-Notation bekannt.

Entwicklertools

F: Was ist das Amazon Braket SDK?

Das Amazon Braket Software Development Kit (SDK) ist ein technologie-agnostisches Entwickler-Framework, mit dem Sie Quantenalgorithmen entwickeln und auf verschiedenen Quantencomputern und Simulatoren ausführen können. Das SDK hilft Ihnen bei der Nachverfolgung und Überwachung von Quantenaufgaben, die bei Amazon Braket eingereicht wurden, sowie bei der Auswertung der Ergebnisse.

F: Wie greife ich auf das Amazon Braket SDK zu?

Amazon Braket bietet vollständig verwaltete Jupyter-Notebooks, in denen das Amazon Braket SDK vorinstalliert ist, sowie Beispiel-Tutorials, die Ihnen einen schnellen Einstieg ermöglichen. Das Amazon Braket SDK ist ein offener Quellcode, sodass Sie Amazon Braket in jeder lokalen integrierten Entwicklungsumgebung (IDE) Ihrer Wahl verwenden können.

F: Unterstützt das Amazon Braket SDK Quantenglühen?

Ja. Amazon Braket stellt ein Plugin zur Verfügung, mit dem Sie nativ in Ocean programmieren können, der Programmierumgebung von D-Wave für Quantenglühen. Alternativ können Sie direkt im Amazon Braket SDK programmieren. Weitere Informationen zu den ersten Schritten finden in der Dokumentation zum Service

Simulatoren

F: Warum sollte ich meinen Algorithmus simulieren?

Softwarebasierte Simulatoren werden auf klassischen Computern ausgeführt. Mit Simulatoren können Sie Ihre Quantenalgorithmen zu geringeren Kosten als mit Quanten-Hardware testen, ohne auf den Zugriff auf bestimmte Quantenmaschinen warten zu müssen. Die Simulation ist eine bequeme Methode, um Quantenschaltungen schnell zu debuggen und Algorithmen zu korrigieren und zu optimieren, bevor Sie sie auf Quantenhardware ausführen. Die klassische Simulation ist auch unerlässlich, um die Ergebnisse kurzfristiger Quantencomputer-Hardware zu verifizieren und die Auswirkungen von Rauschen zu untersuchen.

F: Welche Simulatoren bietet Amazon Braket an?

Amazon Braket bietet verschiedene Möglichkeiten, Ihre Quantenalgorithmen zu simulieren, und Sie können den Ansatz wählen, der Ihren Anforderungen am besten entspricht. Zur schnellen Validierung von Schaltkreisentwürfen können Sie mit dem Amazon Braket SDK grundlegende Simulationen direkt in Ihrer lokalen Umgebung oder auf dem Jupyter-Notebook ausführen. Sie können größere, komplexere Schaltkreise auf dem verwaltete Zustandsvektorsimulator SV1 von Amazon Braket ausführen. Durch das Ändern einer einzigen Codezeile können Sie Ihren Algorithmus mit SV1 in einer Infrastruktur für High-Performance Computing (HPC) ausführen, die vollständig von Amazon Braket verwaltet wird.

F: Muss ich einen Instanztyp auswählen, um eine Simulation auszuführen?

Simulationen auf Amazon Braket sind vollständig verwaltet, sodass der Aufwand für die Verwaltung des Software- und Infrastruktur-Stacks zur Simulation großer Schaltkreise entfällt. Amazon Braket bestimmt automatisch den optimalen Datenverarbeitungs-Instance-Typ für Ihre Simulation und verwaltet diese Ressourcen in Ihrem Auftrag. Sie müssen die verschiedenen AWS-Instance-Typen nicht verstehen oder wissen, wie gut sie Ihre Simulationsaufgabe unterstützen. Amazon Braket übernimmt dies für Sie.

F: Muss ich Algorithmen anders programmieren/entwerfen, um einen Simulator zu verwenden?

Nein, Sie können die gleichen Quantenalgorithmen zum Ausführen eines Simulators oder einer Quanten-Hardware anweisen, indem Sie nur eine einzige Codezeile ändern.

F: Werden Simulatoren für Quantenglühprobleme angeboten?

Auf dem AWS Marketplace finden Sie Angebote, die die modernsten klassischen Ansätze für kombinatorische Optimierungsprobleme verwenden, wie z. B. Meta Analytics und das Toshiba SBM.

Quantencomputer

F: Wie greife ich mit Amazon Braket auf Quantencomputer zu?

Das Ausführen Ihres Schaltkreisentwurfs oder eines Quantenglühproblems auf einer tatsächlichen Quantenverarbeitungseinheit (QPU) ist einfach. Sobald Sie Ihren Schaltkreis oder Ihr Problemdiagramm im Amazon Braket SDK erstellt haben, können Sie Ihre Aufgabe über ein verwaltetes Jupyter-Notebook oder einer beliebigen IDE Ihrer Wahl, wie z. B. PyCharm, einreichen.

F: Inwiefern unterscheidet sich die Ausführung einer Aufgabe auf einer QPU von der Ausführung auf einem Simulator?

Eine Quantenaufgabe auf tatsächlichen Quantencomputern unterscheidet sich nicht von einer Simulationsaufgabe. Beides sind Datenverarbeitungsvorgänge, für die Sie verschiedene Back-Ends über API-Aufrufe innerhalb des Amazon Braket SDK anfordern können. Die Auswahl der Back-Ends umfasst die verschiedenen Simulatoren und Quantencomputer, die über den Service verfügbar sind. Der Wechsel zwischen den Back-Ends erfolgt einfach über das Ändern einer einzigen Codezeile. Nichtsdestotrotz sind Simulatoren immer verfügbar, während QPU-Ressourcen Wartezeiten erfordern können.

F: Wie wähle ich die zu verwendenden Quantencomputer aus?

Einige Typen von Quantencomputern eignen sich besonders gut zur Lösung bestimmter Problemstellungen. Beispielsweise werden Quantenglüher in der Regel zur Lösung kombinatorischer Optimierungsprobleme verwendet, während universelle Quantencomputer zur Lösung vieler Arten von Problemen eingesetzt werden können. Es gibt viele Faktoren, die bestimmen, welcher Maschinentyp Ihren Anforderungen entspricht, z. B. Qubit-Anzahl, Qubit-Wiedergabetreue (Fehlerrate), Qubit-Konnektivität, Kohärenzzeit und Kosten. Die vollständigen Spezifikationen der Quantencomputer finden Sie in der Amazon Braket-Konsole.

F: Welche Quantencomputer unterstützt Amazon Braket?

Klicken Sie hier, um mehr über die Hardware-Anbieter von Amazon Braket zu erfahren.

F: Werden meine Quantenaufgaben sofort auf einer QPU ausgeführt, oder muss ich warten?

Quantencomputer sind eine Technologie im Entstehen, und Quantencomputer sind nach wie vor eine knappe Ressource. Verschiedene Typen von Quantencomputern haben unterschiedliche Betriebsmerkmale und Verfügbarkeitsgrade und bearbeiten daher Aufgaben mit unterschiedlicher Geschwindigkeit. Wenn die von Ihnen ausgewählte QPU online ist und derzeit nicht verwendet wird, wird Ihre Aufgabe sofort bearbeitet, andernfalls wird sie in der Warteschlange platziert. Sobald die QPU verfügbar ist, werden die Aufgaben in der Warteschlange in der Reihenfolge ihres Eingangs verarbeitet. Amazon Braket sendet Statusänderungsereignisse an Amazon EventBridge, um Sie zu benachrichtigen, wenn Ihre Aufgabe abgeschlossen ist. Sie können in EventBridge eine Regel erstellen, um eine Aktion festzulegen, wie z. B. die Verwendung des Amazon Simple Notification Service (SNS), der Sie per SMS benachrichtigen kann, oder anderer Methoden wie E-Mail, HTTPs, AWS Lambda oder Amazon SQS.

Preise

F: Wie wird mir die Nutzung von Amazon Braket in Rechnung gestellt?

Bei Amazon Braket sind keine Vorauszahlungen notwendig und Sie zahlen nur für die Ressourcen, die Sie auch tatsächlich nutzen. Jede Amazon Braket-Funktion, einschließlich des Zugriffs auf Quantencomputer-Hardware und verwalteten Simulatoren, wird Ihnen separat in Rechnung gestellt. Außerdem werden Ihnen über Amazon Braket bereitgestellte AWS Services, wie von Amazon Braket verwaltete Notebooks, separat in Rechnung gestellt. Weitere Informationen zur Preisgestaltung finden Sie auf der Seite Preise.

Sicherheit

F: Verlassen meine Daten die AWS-Umgebung, wenn ich die Amazon Braket-Services nutze?

Ja, QPUs in Amazon Braket werden von unseren Drittanbietern von Quantenhardware gehostet. Wenn Sie Amazon Braket für den Zugriff auf Quantencomputer verwenden, werden Ihr Schaltkreis oder Quantenglühproblem und die zugehörigen Metadaten an die Hardwareanbieter außerhalb der von AWS betriebenen Anlagen gesendet und von diesen verarbeitet. Ihr Inhalt wird anonymisiert, sodass nur der für die Bearbeitung der Quantenaufgabe erforderliche Inhalt an die Anbieter der Quantenhardware gesendet wird. AWS-Kontoinformationen werden nicht an sie übermittelt. Alle Daten sind im Ruhezustand und während der Übertragung verschlüsselt und werden nur zur Verarbeitung entschlüsselt. Zudem ist es den Hardware-Anbietern von Amazon Braket nicht gestattet, Ihre Inhalte für andere Zwecke als die Verarbeitung Ihrer Aufgabe zu speichern oder zu verwenden. Sobald der Schaltkreis abgeschlossen ist, werden die Ergebnisse an Amazon Braket zurückgegeben und in Ihrem Amazon S3-Bucket gespeichert. Die Sicherheit der Quantenhardware-Drittanbieter von Amazon Braket wird regelmäßig überprüft, um sicherzustellen, dass die Standards für Netzwerksicherheit, Zugangskontrolle, Datenschutz und physische Sicherheit eingehalten werden.

F: Wo werden meine Ergebnisse gespeichert?

Ihre Ergebnisse werden in Amazon S3 gespeichert. Neben den Ergebnissen der Ausführung veröffentlicht Amazon Braket außerdem Ereignisprotokolle und Leistungsmetriken wie den Fortschritt und die Ausführungszeit auf Amazon CloudWatch.

Quantum Solutions Lab

F: Was ist das Quantum Solutions Lab (QSL)?

Das Amazon Quantum Solutions Lab ist ein gemeinschaftliches Programm für Forschung und professionelle Services, das mit Experten für Quantencomputer besetzt ist, die Sie dabei unterstützen können, Quantencomputer effektiver zu erforschen und an der Bewältigung der Herausforderungen zu arbeiten, die sich aus dieser neu entstehenden Technologie ergeben. Besuchen Sie zum Einstieg die Quantum Solutions Lab-Webseite.

F: Wie arbeite ich mit dem QSL?

Sie können Informationen über Engagements mit dem QSL und unseren Partnern anfordern, indem Sie dieses Formular einreichen und über Ihren AWS Account Manager arbeiten.

F: Was kostet ein QSL-Engagement?

Die Kosten für QSL-Engagements hängen von der Dauer des Engagements und der Art Ihrer Bedürfnisse ab. Wenden Sie sich an Ihren Account Manager, um mehr zu erfahren.

F: Wie lange dauert ein QSL-Engagement in der Regel?

Quantum Solutions Lab-Engagements dauern in der Regel 6 bis 12 Monate.

F: Muss ich zur Teilnahme zum Lab anreisen?

Der gesamte Prozess kann bei Bedarf auch remote durchgeführt werden, was während der aktuellen Pandemie wahrscheinlich ist. In der Regel treffen wir uns jedoch persönlich, um die Engagements einzuleiten und einen Arbeitsrhythmus festzulegen. Danach werden wir bei Bedarf Ihren Standort besuchen und regelmäßige Kontrollpunkte per Videokonferenz einrichten, während wir regelmäßig per Fernzugriff zusammenarbeiten.

AWS-Center für Quantencomputing

F: Was ist s AWS-Center für Quantencomputing?

Das AWS-Center für Quantencomputing ist ein Forschungsprogramm, das Forscher und Techniker von Amazon und führenden wissenschaftlichen Einrichtungen auf dem Gebiet des Quantencomputings zusammenbringt. Gemeinsam können sie an kurzfristigen Anwendungen, Fehlerkorrekturschemas, Hardware-Architekturen und Programmiermodellen arbeiten, um die Entwicklung von Quantentechnologien zu erforschen. Wir haben das AWS-Center für Quantencomputing auf dem Campus des California Institute of Technology (Caltech) gegründet. Heute arbeitet das Zentrum über das Amazon-Stipendienprogramm mit Forschern am Caltech, der Stanford University, der Harvard University, dem Massachusetts Institute of Technology und der University of Chicago zusammen.


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