Amazon Braket

Découvrez et expérimentez l'informatique quantique

Amazon Braket est un service entièrement géré qui vous permet de vous lancer dans l’informatique quantique grâce à un environnement de développement visant à explorer et concevoir des algorithmes quantiques, les tester sur des simulations d’ordinateurs quantiques et les exécuter sur les technologies matérielles quantiques de votre choix.

L’informatique quantique peut résoudre des problèmes informatiques qui dépassent la portée des ordinateurs classiques en exploitant les lois de la mécanique quantique afin de créer des outils plus puissants pour le traitement de l’information. Cette approche de l’informatique peut transformer des secteurs entiers comme le stockage de l’énergie, l’ingénierie chimique, la science matérielle, la recherche de médicaments, l’optimisation et le machine learning. Mais la définition de ces problèmes et des ordinateurs quantiques de programmation servant à les résoudre demande des compétences inédites. Dans le même temps, l’accès à du matériel informatique quantique pour exécuter vos algorithmes et optimiser vos conceptions peut se révéler coûteux et peu pratique. C’est pourquoi l’évaluation de l’état actuel de la technologie et la projection des investissements de vos ressources pour en maximiser le potentiel a été difficile.

Amazon Braket aide à surmonter ces difficultés en proposant un service permettant aux développeurs, chercheurs et experts d’explorer, évaluer et expérimenter grâce à l’informatique quantique. Amazon Braket vous aide à concevoir vos propres algorithmes quantiques à partir de rien ou de sélectionner des algorithmes préconçus. Une fois votre algorithme défini, Amazon Braket fournit un service de simulation entièrement géré pour vous aider à dépanner et vérifier votre mise en place. Dès que vous les déciderez, vous pourrez exécuter votre algorithme sur les ordinateurs quantiques de votre choix, notamment des ordinateurs superconducteurs basés sur les portes de Rigetti, des ordinateurs superconducteurs de recuit quantique de D-Wave et des ordinateurs à piège à ions d’IonQ. Pour simplifier le développement d’algorithmes hybrides combinant des tâches classiques et quantiques, Amazon Braket aide à gérer les ressources informatiques classiques et à établir des connexions à faible latence au matériel quantique. Avec Amazon Braket, vous pouvez découvrir l’informatique quantique, évaluer son potentiel et miser sur une expertise d’avenir.

Avantages

Démarrez rapidement

Amazon Braket propose un seul environnement pour concevoir, tester et exécuter des algorithmes quantiques sans avoir à configurer et gérer l’infrastructure, négocier l’accès avec plusieurs fournisseurs et rédiger du code pour intégrer différents environnements. Amazon Braket propose des blocs-notes Jupyter entièrement gérés que vous pouvez utiliser pour explorer des applications possibles, visualiser des résultats et optimiser les algorithmes quantiques. Vous pouvez faire votre choix parmi des blocs-notes contenant d’emblée des outils de développeurs, des échantillons d’algorithme et des didacticiels qui favorisent un lancement rapide.

Expérimenter avec plusieurs technologies

Amazon Braket vous donne accès à différents types d’ordinateurs quantiques différents, notamment des superconducteurs basés sur les portes et le recuit quantique et du matériel à piège à ions. Les outils de développeur multi-plateforme d’Amazon Braket assurent une expérience cohérente pour que vous n’ayez pas à apprendre plusieurs environnements de développement. Le travail en est simplifié avec les différentes technologies matérielles quantiques et vous pouvez plus facilement comprendre la mise en œuvre physique qui correspondra aux besoins de vos applications.

Exécution d’algorithmes hybrides quantiques et classiques

Amazon Braket simplifie l’exécution d’algorithmes hybrides quantiques qui combinent des opérations quantiques optimisées à d’autres processus s’exécutant sur des instances informatiques classiques. Cela permet de créer des systèmes itératifs capables de minimiser l’impact d’une erreur inhérente aux systèmes informatiques quantiques actuels. Amazon Braket prend en charge l’exécution des algorithmes hybrides sous la forme de tâches entièrement gérées et orchestre les ressources nécessaires pour optimiser l’efficacité et réduire les coûts.

De l’aide d’experts

Amazon Quantum Solutions Lab est un programme de recherche collaboratif visant à accélérer le développement de nouvelles applications quantiques. Quantum Solutions Lab vous met en contact avec des experts de l’informatique quantique d’Amazon et sa technologie, ainsi qu’avec des partenaires consultants pour que vous puissiez identifier des utilisations potentielles de l’informatique quantique, créer de l’expertise en interne et collaborer sur les programmes visant à concevoir et tester des algorithmes quantiques.

Fonctionnement

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Informations et formations

Amazon Braket vous guide pas à pas avec des guides, des didacticiels et une bibliothèque de ressources pour bien démarrer avec l’informatique quantique.

Conception

Pour concevoir des algorithmes quantiques, vous pouvez utiliser des blocs-notes Jupyter entièrement gérés directement depuis la console Amazon Braket. Des échantillons de blocs-notes vous donnent accès à des outils de développeur pré-installés, des exemples d’algorithme et de la documentation qui simplifient le démarrage.

Test

Les simulateurs s’exécutant sur du matériel classique peuvent servir à accélérer le développement d’algorithmes en simplifiant le dépannage du code et l’optimisation des conceptions. Amazon Braket exécute des simulations comme un service entièrement géré, ce qui permet de configurer les instances informatiques requises, d’exécuter la simulation, de publier les résultats dans Amazon S3 et de désactiver les ressources, le tout automatiquement, une les simulations terminées.

Exécution

Vous pouvez exécuter votre algorithme quantique sur le matériel quantique de votre choix et ne payer que pour le temps d’utilisation. Si vous optez pour l’exécution d’algorithmes quantiques hybrides, Amazon Braket peut automatiquement configurer les ressources informatiques classiques requises et gérer le flux de travail entre les tâches classiques et quantiques.

Analyse

Une fois vos tests terminés, vous recevez une notification automatique et vos résultats sont stockés dans Amazon S3. Amazon Braket publie des journaux d’événements et des métriques de performances comme l’état d’achèvement et le délai d’exécution vers Amazon CloudWatch.

Applications quantiques

La conception d’applications quantiques utiles demande de nouvelles compétences, voire des approches radicalement différentes pour ce qui est de la résolution des problèmes. Il va falloir du temps pour maîtriser ces compétences tout en pouvant accéder aux technologies et outils de programmation quantiques. Amazon Braket aide les organisations à se lancer dès aujourd’hui dans l’exploration du potentiel des ordinateurs quantiques, et de se préparer pour l’avenir.

Simulation de systèmes quantiques

Bien que de nombreuses méthodes d’approximation aient été présentées, la simulation des systèmes quantiques en physique et en chimie représente encore un défi de taille pour les ordinateurs classiques. Toutefois, les fonctions uniques des ordinateurs quantiques et la capacité à manipuler en natif les états mécaniques quantiques donnent la possibilité de résoudre efficacement d’importants problèmes comme la description de la structure électronique des molécules. La simulation de systèmes quantiques aura de grandes applications, notamment la conception de nouveaux matériaux et catalyseurs, la découverte de médicaments et l’exploration de superconducteurs haute température.

Optimisation

Les problèmes d’optimisation sont fréquents dans de nombreux secteurs, notamment les télécommunications, la logistique des chaînes d’approvisionnement et les services financiers. Trouver l’approche optimale à partir d’un ensemble d’alternatives peut surpasser les systèmes classiques, car le nombre de combinaisons possibles augmente la complexité. L’informatique quantique peut servir à aborder beaucoup de ces problèmes, par exemple dans le domaine de l’optimisation combinatoire, en accélérant les algorithmes de programmation linéaires et les méthodes Monte Carlo. Alors que les futurs ordinateurs quantiques sans erreurs présentent des performances prouvables, les appareils à moyen terme peuvent servir à exécuter des algorithmes euristiques, ce qui pourrait déjà constituer un avantage certain.

Machine learning

Le machine learning propose des méthodes pour que les systèmes apprennent à partir des données, identifient des schémas et décident de manière autonome. Les ordinateurs quantiques sans erreurs et dimensionnables peuvent améliorer de nombreux outils largement utilisés dans le machine learning, notamment les systèmes de recommandation et les machines à vecteur de prise en charge pour la classification. L’informatique quantique peut également proposer une classe plus vaste de modèles d’apprentissage. Comme les ensembles de données sont généralement très vastes, le machine learning quantique aura un impact limité à moyen terme. Toutefois, les premières explorations pourraient donner des informations utiles sur l’utilisation plus efficace du futur matériel quantique pour le machine learning.

Technologies matérielles quantiques

Qubits superconducteurs basés sur les portes

Les qubits superconducteurs sont conçus avec des circuits électriques superconducteurs fonctionnant à une température cryogénique. Amazon Braket donne accès à du matériel quantique basé sur les qubits superconducteurs de Rigetti.

Pièges à ions basés sur les portes

Les ordinateurs quantiques à piège à ions mettent en œuvre des qubits grâce aux états électroniques d’atomes chargés appelés ions. Les ions sont confinés et suspendus dans un espace libre grâce aux champs électromagnétiques. Amazon Braket donne accès à des ordinateurs quantiques à piège à ions d’IonQ.

Qubits superconducteurs avec recuit quantique

Le recuit quantique exploite un processus physique visant à trouver une configuration à faible énergie qui encode la solution à un problème d’optimisation. Amazon Braket donne accès à des ordinateurs quantiques utilisant la technologie de recuit quantique basée sur les qubits superconducteurs de D-Wave.

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