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 oder Quantenverarbeitungseinheiten (QPUs) Ihrer Wahl von unseren Hardware-Anbietern ausführen.

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

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

F: Warum sollte unser Unternehmen schon 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 Sie in der Dokumentation zum Service

F: Was ist PennyLane?

PennyLane ist eine Open-Source-Softwarebibliothek für Variationsquantencomputer, ein Paradigma, das hybride quantenklassische Algorithmen verwendet, um iterativ Lösungen für Rechenprobleme in verschiedenen Bereichen wie Chemie, Optimierung und Machine Learning zu finden. PennyLane basiert auf dem Konzept der quantendifferenzierbaren Programmierung und ermöglicht es Ihnen, Quantenschaltungen auf die gleiche Weise wie neuronale Netzwerke zu trainieren. PennyLane bietet Schnittstellen zu gängigen Bibliotheken für Machine Learning, einschließlich PyTorch und TensorFlow, um das Training Ihrer Quantenalgorithmen einfach und intuitiv zu gestalten. Weitere Informationen zu PennyLane finden Sie unter https://pennylane.ai. Lesen Sie hier unsere Entwicklerhandbuch.

F: Warum sollte ich PennyLane auf Amazon Braket verwenden?

Kurzfristige Quantencomputeranwendungen in den Bereichen Chemie, Optimierung und Machine Learning basieren auf Variationsquantenalgorithmen, welche die iterative Verarbeitung zwischen klassischen und Quantencomputern nutzen. PennyLane erleichtert den Einstieg und die Erstellung von Variationsquantenalgorithmen auf Amazon Braket. Sie können vertraute Tools aus dem Machine Learning verwenden, um Ihre Algorithmen zu erstellen und zu trainieren, sowie auch die Chemiebibliothek qchem, mit der Sie ein Problem der Computerchemie mit wenigen Codezeilen einer Quantencomputerformulierung zuordnen können.

Mithilfe von Amazon Braket erreichen Sie mit PennyLane eine schnellere Innovation. Beim Testen und Optimieren Ihrer Algorithmen beschleunigen unsere vollständig verwalteten Hochleistungssimulatoren das Training um das 10-fache oder mehr im Vergleich zur lokalen Simulation Ihrer Algorithmen.

F: Wie erhalte ich Zugriff auf PennyLane?

Amazon-Braket-Notebooks werden mit PennyLane vorkonfiguriert geliefert, und unsere Tutorial-Notebooks helfen Ihnen, schnell loszulegen. Alternativ können Sie das Amazon-Braket-PennyLane-Plugin für jede IDE Ihrer Wahl installieren. Das Plugin ist Open Source und kann hier heruntergeladen werden. Die PennyLane-Dokumentation finden Sie unter https://pennylane.ai.  

Simulatoren

F: Warum sollte ich meinen Algorithmus simulieren?

Quantenschaltungssimulatoren 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 kleine Simulationen direkt in Ihrer lokalen Umgebung oder auf dem Jupyter-Notebook ausführen. Für den Betrieb größerer, komplexerer Schaltkreise stellt Amazon Braket zwei vollständig verwaltete Simulatoren für eine Hochleistungs-Computerinfrastruktur bereit. Abhängig von Ihrem Anwendungsfall können Sie SV1, einen Zustandsvektorsimulator, oder TN1, einen Tensornetzwerksimulator, verwenden.

F: Muss ich einen Instance-Typ auswählen, um eine Simulation auszuführen?

Nein, wenn Sie einen von Amazon Braket verwalteten Simulator verwenden. Die vollständig verwalteten Simulatoren SV1 und TN1 entlasten die Verwaltung des Software- und Infrastrukturstacks zur Simulation großer Schaltkreise. Amazon Braket bestimmt automatisch den optimalen Datenverarbeitungs-Instance-Typ für Ihre Simulation und verwaltet diese Ressourcen in Ihrem Auftrag. Wenn Sie den lokalen Simulator im SDK auf Ihrem von Amazon Braket verwalteten Notebook ausführen, wird er auf der Amazon-Instance ausgeführt, die Sie bereits für Ihr Notebook angegeben haben.

F: Wie wähle ich zwischen den beiden verwalteten Simulatoren auf Amazon Braket, SV1 und TN1?

Der Amazon Braket-Zustandsvektorsimulator (SV1) bietet eine berechenbare Ausführung und hohe Leistung für Universalschaltungen mit bis zu 34 Qubits. Mit dem Amazon Braket Tensor Network Simulator (TN1) können Sie Schaltkreise mit bis zu 50 Qubits simulieren. TN1 ist besonders leistungsfähig für spärliche Schaltungen, Schaltungen mit lokalen Gattern und andere Schaltungen mit inhärenter Struktur. Im Gegensatz dazu sind andere Schaltungstypen, z. B. solche mit Gesamtkonnektivität, häufig besser für SV1 geeignet.

Um mehr über für TN1 geeignete Schaltungsklassen zu erfahren, besuchen Sie bitte unsere Tutorial-Notebooks.

F: Woher weiß ich, ob ich eine Schaltung mit dem Amazon Braket Tensor Network Simulator (TN1) betreiben kann?

Solange sich Ihre Schaltung innerhalb der hier beschriebenen Grenzen für Qubit-Nummer und Schaltungstiefe befindet, versucht TN1, sie zu simulieren. Im Gegensatz zu SV1 ist es jedoch nicht möglich, die Laufzeit allein anhand der Qubit-Nummer und der Schaltungstiefe genau abzuschätzen. Während der sogenannten „Probephase“ versucht TN1 zunächst, einen effizienten Rechenpfad für Ihre Schaltung zu ermitteln und die Laufzeit der nächsten Stufe, der „Kontraktionsphase“, zu schätzen. Wenn die geschätzte Kontraktionszeit die TN1-Grenze überschreitet, versucht TN1 keine Kontraktion, und Sie zahlen nur für die Zeit, die Sie in der Probephase verbracht haben. Weitere Informationen finden Sie in der technischen Dokumentation.

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

Nein, mit Amazon Braket können Sie dieselbe Quantenschaltung so steuern, dass sie auf allen im Service verfügbaren Simulatoren und Gate-basierter Quantenhardware ausgeführt wird, indem Sie einige Codezeilen ändern.

F: Bieten Sie Simulatoren für Quantenglühprobleme an?

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?

Die Schritte zum Ausführen einer Quantenaufgabe auf einer QPU entsprechen denen zum Ausführen auf einem Simulator. Sie wählen einfach das Back-End oder Gerät, wenn Sie API-Aufrufe innerhalb des Amazon Braket SDK ausführen. Beides sind Rechenvorgänge, für die Sie verschiedene Back-Ends oder Geräte über API-Aufrufe im Amazon Braket SDK anfordern können. Die Auswahl des Gerätes umfasst die verschiedenen Simulatoren und Quantencomputer, die über den Service verfügbar sind. Der Wechsel zwischen den Geräten ist so einfach wie das Ändern einer einzigen Codezeile. Dennoch 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.

F: Wie verfolge ich die Nutzung und Ausgaben von Amazon Braket über verschiedene Projekte hinweg?

A: Sie können Tags verwenden, um Ihre AWS-Ressourcen nach logischen Gruppierungen zu organisieren, die für Ihr Team oder Unternehmen sinnvoll sind, z. B. Kostenstelle, Abteilung oder Projekt. Sie können in Amazon Braket Tags auf die von Ihnen erstellten Quantenaufgaben anwenden. Nachdem Sie benutzerdefinierte Tags erstellt und angewendet haben, können Sie diese für die Nachverfolgung der Kostenzuweisung im Dashboard für AWS-Fakturierung und Kostenmanagement aktivieren. AWS verwendet die Tags, um Ihre Kosten zu kategorisieren und Ihnen einen monatlichen Kostenzuweisungsbericht zu liefern, damit Sie Ihre AWS-Kosten nachverfolgen können. In Ihrem Kostenzuweisungsbericht werden die Tag-Schlüssel als zusätzliche Spalten mit den entsprechenden Werten für jede Zeile angezeigt, sodass Sie Ihre Kosten leichter verfolgen können, wenn Sie einen konsistenten Satz von Tag-Schlüsseln verwenden.

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.

F: Kann ich Amazon Braket in meiner Amazon Virtual Private Cloud (Amazon VPC) verwenden?

Amazon Braket ist in AWS PrivateLink integriert, sodass Sie von Ihrer Amazon Virtual Private Cloud (Amazon VPC) aus auf Amazon Braket zugreifen können, ohne dass der Datenverkehr über das Internet geleitet werden muss. Dies verringert die Gefährdung durch Sicherheitsbedrohungen, die von internetbasierten Angriffen ausgehen, sowie das Risiko sensible Daten preiszugeben.

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 die Herausforderungen zu bewältigen, die sich aus dieser neu entstehenden Technologie ergeben. Besuchen Sie zum Einstieg die Quantum Solutions Lab-Website.

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, Fehlerkorrekturschemata, 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.


Product-Page_Standard-Icons_01_Product-Features_SqInk
Produktfunktionen ansehen

Weitere Informationen zu Amazon Braket

Weitere Informationen 
Product-Page_Standard-Icons_02_Sign-Up_SqInk
Registrieren Sie sich und erhalten Sie ein kostenloses Konto

Sie erhalten sofort Zugriff auf das kostenlose AWS-Kontingent. 

Registrieren 
Product-Page_Standard-Icons_03_Start-Building_SqInk
Registrieren und loslegen

Für den Einstieg registrieren oder bei der Konsole anmelden

Registrieren