Amazon Braket – Häufig gestellte Fragen

Das Amazon Braket Software Development Kit (SDK) ist ein technologie-agnostisches Entwickler-Framework, mit dem Sie Quantenalgorithmen entwickeln und auf verschiedenen Quantencomputern und Simulatoren über den Amazon-Braket-Service 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. Das Amazon Braket SDK enthält einen lokalen Quantenschaltungssimulator, den Sie zum Testen Ihrer Algorithmen verwenden können.

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 quelloffen, sodass Sie Amazon Braket in jeder lokalen integrierten Entwicklungsumgebung (IDE) Ihrer Wahl verwenden können.

Heutige Quantencomputer sind verrauscht, und Forscher benötigen oft Zugang zur niedrigsten Ebene der Kontrolle über die Hardware, um Rauschen oder Übersprechen zu untersuchen, neue und robustere Gatter zu entwickeln, Fehlerminderungssysteme zu entwickeln und neue Quantenalgorithmen zu erforschen. Mit der Impulssteuerung können Sie die niederwertigen, analogen Signale oder Impulse manipulieren, die die Qubits eines Quantenprozessors steuern.  

Ja. Sie können Quantenschaltungen auf den Quantencomputern von Rigetti Computing und Oxford Quantum Circuits direkt mit Gattern, Impulsen oder einer Kombination davon programmieren. Sie können auch selektiv Blöcke von Impulsanweisungen in bestimmte Bereiche des Programms einfügen, um sich auf die Optimierung einzelner Operationen zu konzentrieren und die Leistung fein abzustimmen. 

PennyLane ist eine Open-Source-Software-Bibliothek für Variations-Quantenberechnungen, die mit Amazon Braket integriert ist. Quanten-Variationsrechnungen sind ein Paradigma, das hybride quantenklassische Algorithmen verwenden, 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 unser Entwicklerhandbuch. 

Kurzfristige Quantencomputing-Anwendungen in den Bereichen Chemie, Optimierung und Quanten-Machine-Learning basieren auf Quanten-Variationsalgorithmen, welche die iterative Verarbeitung zwischen klassischen und Quantencomputern nutzen. PennyLane erleichtert den Einstieg und die Erstellung von Variations- und Quanten-Machine-Learning-Algorithmen auf Amazon Braket. Es ermöglicht Ihnen, bekannte Tools aus dem Machine Learning zu verwenden, um Ihre Algorithmen zu erstellen und zu trainieren. PennyLane bietet eine Chemie-Bibliothek, qchem, mit der Sie ein chemisches Berechnungsproblem mit ein paar Zeilen Code auf eine Quantencomputing-Formulierung abbilden können.

Mithilfe von Amazon Braket erreichen Sie mit PennyLane eine schnellere Innovation. Beim Testen und Optimieren Ihrer Algorithmen beschleunigen unsere vollständig verwalteten, leistungsstarken On-Demand-Simulatoren das Training um das zehnfache oder mehr im Vergleich zur lokalen Simulation Ihrer Algorithmen.  Um Ihre hybriden Quantenalgorithmen zu beschleunigen, können Sie jetzt leistungsstarke eingebettete Simulatoren von PennyLane nutzen, wie zum Beispiel den lightning.gpu-Simulator, der durch NVIDIAs cuQuantum-SDK für GPU-basierte Workloads beschleunigt wird. Die Simulatoren bieten Methoden wie die adjungierte Methode zur Gradientenberechnung, die die Anzahl der für die Berechnung des Gradienten benötigten Schaltkreise reduziert und für schnelle iterative Experimente und Prototypen verwendet werden kann. 

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 quelloffen und kann hier heruntergeladen werden. Die PennyLane-Dokumentation finden Sie unter https://pennylane.ai.  

OpenQASM ist eine Open-Source-Zwischenrepräsentation für Quantencomputing-Programme. Sie können OpenQASM-Programme auf allen gatterbasierten Braket-Geräten ausführen, entweder über das Amazon-Braket-SDK oder durch direkte Übermittlung an die Braket-API. AWS nimmt am OpenQASM-Lenkungsausschuss teil, um beim Aufbau einer offenen, hardware-unabhängigen und einheitlichen Spezifikation für Gate-basierte Quantenprogramme zu helfen. 

Die Fehlerminimierung umfasst eine Vielzahl von Methoden, um die Auswirkungen systematischen Rauschens auf die heutige fehleranfällige Hardware zu reduzieren, indem ein Eingangskreis einer Reihe verwandter Schaltkreise zugeordnet wird und die Ergebnisse mit klassischer Nachbearbeitung bearbeitet werden.

Ja. Sie können mit der Debiasing-Technik von IonQ mit der Fehlerminimierung auf den IonQ Aria-QPUs experimentieren. Beachten Sie, dass für diese Art der Fehlerminimierung mindestens 2 500 Aufnahmen pro Aufgabe erforderlich sind.

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.

Amazon Braket bietet Ihnen die Auswahl zwischen vier Quantenschaltungs-Simulatoren: dem lokalen Simulator im SDK und drei On-Demand-Simulatoren: SV1, ein Allzweck-Quantenschaltungs-Simulator, DM1, mit dem Sie die Auswirkungen von Rauschen auf Ihre Schaltungen simulieren können, und TN1, ein leistungsstarker Tensornetzwerk-Simulator. Mit diesen Optionen können Sie den Ansatz wählen, der Ihren Anforderungen am besten entspricht.

Der lokale Simulator ist im Amazon Braket SDK kostenlos enthalten. Er kann auf Ihrem Laptop oder innerhalb eines von Amazon Braket verwalteten Notebooks laufen. Sie können es zur schnellen Validierung von Schaltungsentwürfen verwenden. Er eignet sich gut für kleine und mittlere Simulationen – bis zu 25 Qubits ohne Rauschen, oder bis zu 12 Qubits mit Rauschen, je nach Hardware.

SV1 ist ein vollständig verwalteter, hochleistungsfähiger Zustandsvektor-Simulator für Quantenschaltungen mit bis zu 34 Qubits. Als Zustandsvektor-Simulator nimmt er die vollständige Wellenfunktion des Quantenzustands und wendet die Operationen des Kreislaufs an, um das Ergebnis zu berechnen. Nachdem Sie Ihren Quantenalgorithmus mithilfe des lokalen Simulators im Amazon Braket SDK entworfen und debuggt haben, können Sie SV1 für skalierte Tests und Forschung verwenden. SV1 skaliert automatisch klassische Berechnungsressourcen, so dass Sie bis zu 35 Simulationen parallel ausführen können.

DM1 ist ein vollständig verwalteter Dichtematrix-Simulator, mit dem Sie die Auswirkungen von realistischem Rauschen auf Ihre Quantenalgorithmen untersuchen können. Dies kann Ihnen helfen, Strategien zur Fehlervermeidung zu entwickeln, um genauere Ergebnisse aus den heutigen Quantencomputern zu erhalten.

DM1 unterstützt die Simulation von Schaltungen mit bis zu 17 Qubits. Es kann bis zu 35 Simulationen parallel ausführen, um Ihre Experimeante zu beschleunigen. Für schnelles Prototyping und Debugging vor der Verwendung von DM1 können Sie den lokalen Störungssimulator in Amazon Braket SDK verwenden.

TN1 ist ein vollständig verwalteter, hochleistungsfähiger Tensornetzwerk-Simulator, der für strukturierte Quantenschaltungen bis zu einer Größe von 50 Qubits eingesetzt wird. Ein Tensornetzwerk-Simulator kodiert Quantenschaltungen in einen strukturierten Graphen, um den besten Weg zur Berechnung des Ergebnisses der Schaltung zu finden. TN1 ist besonders geeignet für die Simulation von spärlichen Schaltungen, Schaltungen mit lokalen Gates und Schaltungen mit inhärenter Struktur.

SV1 ist ein Universalsimulator auf Basis der Zustandsvektortechnik. Es bietet eine berechenbare Ausführung und hohe Leistung für Universalschaltungen mit bis zu 34 Qubits.

DM1 ist speziell für die Unterstützung der Geräuschmodellierung konzipiert. Wenn Sie Ihre Algorithmen unter den Auswirkungen verschiedener Arten von Rauschen untersuchen müssen, verwenden Sie DM1.

TN1 ist ein spezialisierter Simulator für bestimmte Arten von Quantenschaltungen mit bis zu 50 Qubits. Verwenden Sie es für spärliche Schaltungen, Schaltungen mit lokalen Gates und andere Schaltungen mit inhärenter Struktur. Andere Schaltungstypen, wie z. B. solche mit Gesamtkonnektivität zwischen Qubits, sind häufig besser für SV1 geeignet.

Quantum-Geräte von heute tendieren zu Störungen. Bei jeder ausgeführten Operation besteht die Möglichkeit, dass ein Fehler auftritt. Daher weichen die von einem Quantencomputer erzielten Ergebnisse in der Regel von dem ab, was man idealerweise erwartet. DM1 ermöglicht es Ihnen, die Zuverlässigkeit Ihrer Algorithmen unter den Auswirkungen von realistischem Rauschen zu untersuchen und Strategien zur Fehlerminderung zu entwickeln, die dazu beitragen, genauere Ergebnisse mit den heutigen Quantencomputern zu erzielen.

Das DM1 kann Schaltungen ohne Rauschen simulieren. Wir empfehlen jedoch, SV1 für umfangreiche Simulationen von rauschfreien Schaltungen zu verwenden, um die beste Leistung zu erzielen.

Nicht, wenn Sie einen von Amazon Braket verwalteten On-Demand-Simulator verwenden. Wenn Sie SV1, TN1 oder DM1 verwenden, verwaltet Amazon Braket die Software und die Infrastruktur für Sie. Sie müssen nur die Schaltung für den Betrieb bereitstellen.

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.

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.

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.

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. 

Das Ausführen Ihres Schaltkreisentwurfs 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.

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.

Einige Typen von Quantencomputern eignen sich besonders gut zur Lösung bestimmter Problemstellungen. 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.

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

Die Analog Hamiltonian Simulation (AHS) ist ein anderes Paradigma des Quantencomputings, das sich vom universellen, gatebasierten Quantencomputing unterscheidet. AHS-fähige Geräte sind spezielle QPUs, die für die Lösung einer begrenzten Anzahl von Problemen entwickelt wurden, die durch einen Hamiltonian dargestellt werden. Mit AHS können Sie einen Hamiltonian von Interesse angeben, und der Quantencomputer stellt die Parameter so ein, dass er die kontinuierliche zeitliche Entwicklung eines Quantenzustands unter diesem Hamiltonian emuliert. Da diese Hamiltonianer direkt auf dem System implementiert werden, leiden AHS-Systeme nicht unter dem Overhead, der für die Formulierung von Algorithmen in Form von Schaltkreisen und Gattern erforderlich ist, und können daher bereits Systeme mit Hunderten von Qubits simulieren, deren klassische Simulation unerschwinglich ist. Amazon Braket unterstützt AHS über QuEra QPUs.

Besuchen Sie die QPU-Seite von Rigetti, um System- und Leistungsinformationen zu den Rigetti-QPUs, einschließlich Gatetreue und Kohärenzzeiten, zu erhalten.

Besuchen Sie die Webseite mit den bewährten Methoden von IonQ, um Informationen zur Topologie, die Gates und die bewährten Methoden von IonQ QPU zu erhalten.

Das QuEra-System ist eine programmierbare QPU, die aus Rydberg-Atomen besteht, die in einer zweidimensionalen, anpassbaren Anordnung von optischen Pinzetten angeordnet sind. Die Qubits in diesem Gerät bestehen aus neutralen Rubidium-87-Atomen. Die beiden Zustände sind der Grundzustand des Atoms und einer der hoch angeregten Rydberg-Zustände. Die Rydberg-Rydberg-Wechselwirkung zwischen den Atomen nimmt mit der sechsten Potenz des Abstands zwischen den Atomen ab, was zu einem effektiven Spin-Hamiltonian mit lokalen Wechselwirkungen führt. Darüber hinaus können Laserfelder ein transversales Magnetfeld abstimmen, um eine interessante Spindynamik zu erzeugen, die zu neuartigen Grund- und Nicht-Gleichgewichtszuständen führen kann. Forscher, die über Braket auf dieses Gerät zugreifen, können die Geometrie der zweidimensionalen Atomanordnung programmieren und die Stärke der longitudinalen und transversalen Magnetfelder zeitabhängig variieren, indem sie das Braket SDK verwenden. Dadurch entsteht ein effektiver Hamiltonian von Interesse, dessen kontinuierliche zeitliche Entwicklung auf dem Gerät untersucht werden kann. Weitere Informationen finden Sie in den bewährten Methoden von QuEra hier.

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.

Nein, nicht unbedingt. Amazon Braket kompiliert Ihren Code automatisch für Sie, wenn Sie ihn ausführen. Bei Rigetti-, OQC- und IonQ-Geräten haben Sie jedoch die Möglichkeit, Ihre Schaltung so auszuführen, wie sie ist, ohne Änderungen am Compiler, indem Sie die wortgetreue Kompilierung verwenden. Bei Rigetti können Sie zusätzlich nur bestimmte Codeblöcke definieren, die ohne zwischengeschaltete Kompiliererläufe ausgeführt werden sollen. Weitere Informationen finden Sie in unserer Dokumentation über die wortgetreue Kompilierung.

Bei der Kompilierung von Quantenschaltungen wird eine Quantenschaltung in eine kompilierte Schaltung umgewandelt, die einer Qubit-Zuweisung, einem Mapping auf native Gatter und einer Optimierung unterzogen wird. Die Compiler-Gate-Optimierung kann jedoch für Forscher und Spezialisten für Quantenalgorithmen, die Benchmarking- oder Fehlervermeidungsschaltungen entwickeln, problematisch sein, da Compiler-Optimierungen Gatter und redundante Komponenten entfernen oder neu anordnen. Bei der wortgetreuen Kompilierung kann der Benutzer Teile von Schaltkreisen oder ganze Schaltkreise so angeben, wie sie sind, ohne dass der Compiler Änderungen vornimmt.

Ja, Sie können über den AWS Marketplace auf Quanten-Hardware zugreifen, wie die Quantum-Annealing-Geräte von D-Wave.

Hybrid-Aufträge machen die Ausführung hybrid-quantenklassischer Workloads einfacher, schneller und vorhersehbarer. Mit dieser Funktion müssen Sie nur Ihr Algorithmus-Skript oder Ihren Container bereitstellen, und AWS wird dann die angeforderten Ressourcen aufstocken, den Algorithmus starten und die Ressource nach der Fertigstellung freigeben, damit Sie nur das zahlen, was sie verbrauchen. Die Hybrid-Auftrags-Funktion stellt ebenfalls live Einblicke in Algorithmus-Metriken bereit, damit Sie sehen können, welchen Fortschritt Ihr Algorithmus macht. Am wichtigsten ist, dass Aufträge vorrangigen Zugriff auf die Ziel-QPU haben, damit die Ausführung schneller von Statten gehen kann, vorhersehbarer ist und weniger von anderen Benutzer-Workloads beeinflußt wird.

Die Hybrid-Aufträge von Braket stellen drei Hauptvorteile dar. Erstens, es vereinfacht das Starten von Hybrid-Qantum klassischen Algorithmen. Viele Quantum-Forscher sind oft neu im Cloud Computing und wollen ihre Computing-Umgebung nicht einrichten oder verwalten, bevor ihr Algorithmus gestartet ist. Mit Hybrid-Aufträgen müssen Sie nur Ihre bevorzugte Computing-Instance angeben – oder den Standard verwenden. Braket-Hybrid-Aufträge fahren die klassischen Ressourcen hoch und führen die Workloads in vorgefertigten Container-Umgebungen aus, liefert die Ergebnisse an Amazon S3 und geben die Rechenressourcen schließlich wieder frei, so dass Sie nur für das bezahlen, was Sie auch nutzen.

Zweitens, Hybrid-Aufträge stellen live Einblicke in startende Algorithmen bereit. Sie können benutzerdefinierte Algorithmus-Metriken als Teil Ihres Algorithmus definieren, die automatisch von Amazon CloudWatch protokolliert werden und in der Amazon-Braket-Konsole angezeigt werden. Damit können Sie den Fortschritt Ihres Algorithmus verfolgen.

Drittens haben Hybrid-Aufträge von Amazon Braket eine bessere Leistung als Algorithmen von Ihrer eigenen Umgebung laufen zu lassen. Während der gesamten Laufzeit hat Ihr Auftrag vorrangigen Zugang zum ausgewählten QPU. Das bedeutet,dass auf diesem Gerät ausgeführte Aufgaben als Teil Ihres Auftrags im voraus als andere Aufgaben ausgeführt werden, die eine Warteschlange auf dem Gerät verursachen könnten. Dies resultiert in kürzeren und vorhersehbareren Laufzeiten für Hybid-Algorithmen, sowie zu ultimativ besseren Ergebnissen, durch die Reduzierung der nachteiligen Auswirkungen des langsamen Eigenschaftswechsels des Gerätes (‘device drift’) auf die Leistung des Algorithmus.

Sie können jede der verfügbaren QPUs auf Amazon Braket mit Hybrid Jobs verwenden.

Sie können einen der verfügbaren On-Demand-Simulatoren von Amazon Braket (SV1, DM1, TN1), eingebettete Simulatoren, die auf dem Lightning-Plugin von PennyLane basieren, oder einen benutzerdefinierten, als Container eingebetteten Simulator für Hybridaufträge verwenden. Sie können für die eingebetteten Simulatoren oder den benutzerdefinierten Simulator eine oder mehrere CPU- und GPU-Instanzen auswählen, um Ihren hybriden Workload auszuführen.  

Eingebettete Simulatoren sind eine Gruppe von leistungsstarken Simulatoren, die in denselben Container wie Ihr Anwendungscode eingebettet sind, um Latenzen zu vermeiden, die mit der Übertragung zwischen einem vollständig verwalteten On-Demand-Simulator wie SV1 und Ihrem klassischen Container-Code verbunden sind. Eingebettete Simulatoren unterstützen fortschrittliche Features wie die adjungierte Methode zur Gradientenberechnung, die die Anzahl der für die Berechnung eines Gradienten erforderlichen Schaltungen verringert. Aktuell unterstützt Amazon Braket eingebettete Simulatoren von PennyLane, wie den lightning.gpu-Simulator, der mit dem NVIDIA cuQuantum-SDK beschleunigt wird, das speziell für die Simulation von Quantenschaltungen auf Hochleistungs-GPUs entwickelt wurde.

Ja, Sie können Ihre eigene Simulatorbibliothek in Hybrid Jobs von Amazon Braket einbringen, indem Sie den Simulator und seine Abhängigkeiten in einen Container einbetten. Sie können dann Code an den Container als Einstiegspunkt übergeben und den Code als Hybrid Job von Amazon Braket auf CPU- oder GPU-Instances ausführen. Amazon Braket kümmert sich um das Hochfahren der Ressourcen für die Dauer Ihres Auftrags und Sie zahlen nur für das, was Sie nutzen.

Nein, standardmäßig läuft der Job-Container auf einem einzigen ml.m5. xlarge-Instance-Typ. Wenn Sie einen hybriden Algorithmus mit einem On-Demand-Simulator von Amazon Braket (SV1, TN1, DM1) oder einer QPU ausführen, verwaltet Amazon Braket die Software und Infrastruktur für Sie. Wenn Sie einen hybriden Algorithmus unter Verwendung der eingebetteten Simulatoren von PennyLane oder eines benutzerdefinierten Simulators, der als Container verpackt ist, ausführen, dann können Sie einen oder mehrere CPU- oder GPU-Instance-Typen auswählen, auf denen der Auftrag ausgeführt werden soll. Amazon Braket verwaltet die Einrichtung der zu Grunde liegenden Infrastruktur und gibt die Ressourcen frei, sobald der Auftrag abgeschlossen ist, so dass Sie nur für das bezahlen, was Sie nutzen.

Heute kann der eingebettete Zustandsvektor-Simulator von PennyLane, der in Amazon Brakets Hybrid-Jobs-Container vorinstalliert ist, für Variationsalgorithmen verwendet werden, die von Methoden wie Rückwärtspropagation oder der adjungierten Methode zur Gradientenberechnung profitieren können. Beispiele für diese Algorithmen sind das Quantum Machine Learning (QML), der adiabatische Quantenapproximationsalgorithmus (QAOA) oder der Quanteneigensolver (VQE). Bei eingebetteten Simulatoren haben Sie auch die Möglichkeit, GPU-Instances zu verwenden, wenn Ihr Algorithmus von der GPU-basierten Beschleunigung profitieren kann und in den GPU-Speicher passt. Dies ist generell der Fall bei Variationsalgorithmen und QML-Algorithmen mit mittlerer Qubit-Anzahl (< 30). Andernfalls sollten Sie erwägen, den On-Demand-Simulator SV1 zu verwenden. Weil die adjungierte Methode derzeit keine Schüsse ungleich Null unterstützt, sollten Sie SV1 für alle Workloads verwenden, bei denen die Anzahl der Schüsse größer als Null ist. Bitte beachten Sie, dass der eingebettete Simulator nur im Rahmen des Features Hybrid-Aufträge unterstützt wird, während SV1 sowohl eigenständige Aufgaben als auch Hybrid-Aufträge unterstützt. 

Der lightning.gpu-Simulator von PennyLane kann für hybride Algorithmen wie QML, QAOA oder VQE verwendet werden, sofern die Problemgröße klein genug ist, um in den GPU-Speicher zu passen. Der CPU-basierte Simulator lightning.qubit kann für Algorithmen verwendet werden, die speicherintensiv sind und nicht in den GPU-Speicher passen, wie beispielsweise Variationsalgorithmen mit hohen Qubit-Zahlen (29+ Qubits). Beachten Sie, dass Ihr Preis unterschiedlich ist, je nachdem, ob Sie eine CPU- oder GPU-Instance verwenden. Weitere Informationen finden Sie in der Dokumentation zu PennyLane. 

Weitere Informationen zur Preisgestaltung für Hybrid-Aufträge finden Sie auf der Amazon-Braket-Preisseite auf der Registerkarte „Hybrid-Aufträge“.

Zu Beginn können Sie den AbschnittAmazon-Braket-Benutzerhandbuch für Aufträge auf der Braket-Dokumentation anklicken. Notebooks für Aufträge in Amazon Braket stellen Tutorials bereit und zeigen die ersten Schritte mit Aufträgen und starten verschiedene Arten von Hybrid-Algorithmen. Diese Beispiele sind auf Amazon-Braket-Notebooks vorinstalliert, um für einem schnellen Start zu helfen. Sie können ebenfalls Beispiele für Hybrid-Algorithmen mit dem PennyLane Plug-In im Amazon-Braket-Beispiel-Repository prüfen. 

Braket Direct ist ein Amazon-Braket-Programm, das die Möglichkeiten erweitert, wie Kunden auf Quantenhardware zugreifen und Braket nutzen können, um Spitzenforschung an den heutigen lauten Quantengeräten durchzuführen. Als Ergänzung zum bestehenden On-Demand-Zugang können Kunden Braket Direct verwenden, um dedizierte Gerätezeit für ihre Workloads zu reservieren, sich mit Quantencomputer-Experten in Verbindung zu setzen, um ihre Workloads zu verfeinern, und experimentelle Funktionen wie Geräte der nächsten Generation ausprobieren.

Braket Direct unterstützt Kunden, die den Stand der Technik des Quantencomputers weiterentwickeln möchten, und bietet ihnen den Grad an Gerätezugriff, fachkundiger Beratung und ausgewählten Geräten der nächsten Generation, die sie benötigen, um ihre Forschung zu beschleunigen. Braket Direct bekräftigt das Leistungsversprechen von Braket, eine zentrale Anlaufstelle für den Zugriff auf eine Vielzahl von Geräten auf Pay-as-you-go-Basis bereitzustellen, ohne dass Vorabinvestitionen oder wiederkehrende oder langfristige Verpflichtungen erforderlich sind.

Derzeit können Sie dedizierten Zugriff auf Aria von IonQ, Aquila von QuEra und Aspen-M-3-Geräte von Rigetti reservieren.

Ja. Mithilfe des Reservierungs-ARN können Sie Quantenaufgaben und Hybrid-Aufträge für eine bevorstehende Reservierung in die Warteschlange stellen oder Workloads während Ihrer Reservierung spontan einreichen.

Am Ende einer Reservierung werden alle ausstehenden Aufgaben/Hybrid-Aufträge storniert. Von dort aus können Sie wählen, ob Sie eine neue Reservierung planen oder innerhalb der öffentlichen Verfügbarkeitsfenster erneut zur Ausführung auf Abruf einreichen möchten.

Sobald Ihre Reservierung endet, haben Sie keinen dedizierten Zugriff mehr auf das Gerät und alle laufenden Hybrid-Aufträge werden storniert. Wir empfehlen, Checkpoints zu verwenden, um Hybrid-Aufträge nach Belieben zu speichern und neu zu starten.

Nein. Jede Reservierung steht für einen eigenständigen dedizierten Gerätezugriff. Beispielsweise würden zwei aufeinanderfolgende Reservierungen als getrennt betrachtet und alle ausstehenden Aufgaben aus der ersten Reservierung würden nicht automatisch in der zweiten Reservierung wieder aufgenommen.

Da Reservierungen einen dedizierten Gerätezugriff für Ihr AWS-Konto darstellen, ist das Gerät für die gesamte geplante Dauer Ihrer Reservierung für Sie reserviert. Daher wird Ihnen die Dauer der reservierten Zeit unabhängig von der in Anspruch genommenen Zeit in Rechnung gestellt.

Ihre Reservierung wird storniert und Sie erhalten eine Rückerstattung für den Rest Ihrer Reservierungszeit.

Reservierungen sind in Abständen von mindestens einer Stunde verfügbar, und für bestimmte Geräte gelten möglicherweise zusätzliche Einschränkungen der Reservierungsdauer (einschließlich der minimalen und maximalen Reservierungsdauer).

Ja, Sie können eine Reservierung bis zu 48 Stunden vor dem geplanten Reservierungsbeginn kostenlos stornieren. Nach Ablauf dieser Zeit können Reservierungen nicht mehr storniert werden und Ihnen wird die gesamte reservierte Zeit in Rechnung gestellt.

Ja. Um einen neuen Termin zu vereinbaren, müssen Sie Ihre bestehende Reservierung mindestens 48 Stunden vor dem geplanten Reservierungsbeginn stornieren und dann eine neue erstellen.

Ja. Wenn Sie eine Reservierung erstellen, können Sie sich ohne zusätzliche Kosten für eine optionale 30-minütige Reservierungsvorbereitungssitzung mit einem Braket-Experten anmelden.

Mit fachkundiger Beratung können Sie sich mit verschiedenen Experten für Quantencomputer in Verbindung setzen und sich zu Ihrem Arbeitsaufwand beraten lassen.

Sie können zwischen Braket-Bürozeiten mit einem Braket-Experten, professionellen Serviceangeboten von Quantenhardwareanbietern über den AWS Marketplace oder Expertenhilfe vom AWS Quantum Solutions Lab wählen.

Die Bürozeiten in der Praxis sind Einzelgespräche, d. h. wer zuerst kommt, mahlt zuerst, und finden jeden Monat statt. Jede verfügbare Sprechstunde dauert 30 Minuten und ist kostenlos. Wenn Sie mit Braket-Experten sprechen, können Sie schneller von der Idee zur Ausführung gelangen: Erkunden Sie den Anwendungsfall für das Gerät, identifizieren Sie Optionen, um Braket am besten für Ihren Algorithmus zu nutzen, und erhalten Sie Empfehlungen zur Verwendung bestimmter Braket-Funktionen wie Hybrid-Aufträge, Braket Pulse oder Analog Hamiltonian Simulation.

Nein. Bei neu auftretenden Problemen oder Fragen zur schnellen Fehlerbehebung empfehlen wir, sich an den AWS Support zu wenden. Für nicht dringende Fragen können Sie auch das AWS-re:Post-Forum oder den Quantencomputing-Stack-Exchange verwenden, wo Sie bereits beantwortete Fragen durchsuchen können.

Bei Amazon Braket sind keine Vorauszahlungen notwendig und Sie zahlen nur für die AWS-Ressourcen, die Sie auch tatsächlich nutzen. Jede Amazon-Braket-Funktion, einschließlich des Zugriffs auf Quantencomputer-Hardware und On-Demand-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. 

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.

Ja. Wissenschaftler an Universitäten auf der ganzen Welt führen Forschungen auf Amazon Braket durch und nutzen dabei Guthaben, die über das AWS-Cloud-Credit-for-Research-Programm bereitgestellt werden. Antrag über den obigen Link einreichen. Wenn Sie im Antragsverfahren keine URL für den Preisrechner haben, reichen Sie Ihre Anfrage mit einem Platzhalter ein.

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 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.

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.

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.

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 Website von Quantum Solutions Lab. 

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

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. 

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