Domande generali

D: Che cos'è Amazon Braket?

Amazon Braket è un servizio interamente gestito che consente di iniziare a utilizzare il computing quantistico.

D: Che cosa è possibile fare con Amazon Braket?

Con Amazon Braket, puoi imparare a programmare i computer quantistici e ad esplorare potenziali applicazioni. Puoi progettare gli algoritmi quantistici partendo da zero o scegliendo da una serie di algoritmi predefiniti. Amazon Braket fornisce un kit SDK che è possibile eseguire localmente su un computer portatile, o nell'ambiente notebook completamente gestito di Amazon Braket. Il kit SDK include un simulatore di circuiti quantistici. Il servizio Amazon Braket fornisce anche simulatori di circuiti quantistici completamente gestiti che permettono di eseguire gli algoritmi sull'infrastruttura gestita da AWS per convalidare e testare la tua implementazione. Quando sei pronto, puoi eseguire l'algoritmo su Amazon Braket usando computer quantici diversi o sulle unità di elaborazione quantistica (QPU, Quantum Processing Units) dei nostri fornitori hardware.

D: In che modo Amazon Braket si integra con altri servizi AWS?

Amazon Braket assicura l'integrazione con Amazon CloudWatch, Amazon EventBridge, AWS Identity and Access Management (IAM) e AWS CloudTrail per il monitoraggio, l'elaborazione basata su eventi, la gestione degli accessi utenti e i registri. I risultati della simulazione e del calcolo quantistico verranno archiviati in Amazon Simple Storage Service (S3) nel tuo account.

D: Perché la nostra azienda dovrebbe già preoccuparsi del computing quantistico?

Il computing quantistico è una tecnologia ancora nelle prime fasi di evoluzione ma il cui impatto a lungo termine promette di portare grandi trasformazioni in molti settori. Lo sviluppo di algoritmi quantici e la progettazione di applicazioni quantistiche utili richiede nuove competenze e un approccio radicalmente diverso. Per sviluppare tale esperienza serve tempo e accesso a tecnologie quantistiche e strumenti di programmazione. Amazon Braket e Amazon Quantum Solutions Lab aiutano le aziende a valutare lo stato attuale delle tecnologie, a individuarne l'impatto sulle loro attività e a prepararsi al futuro.

D: Perché il servizio è denominato “Braket”?

Abbiamo dato al servizio il nome della notazione bra-ket, una notazione standard della meccanica quantistica. Venne introdotta da Paul Dirac nel 1939 per descrivere lo stato dei sistemi quantici ed è anche nota come notazione di Dirac o formalismo di Dirac.

D: Posso effettuare una ricerca accademica su Amazon Braket?

Sì. Gli studiosi delle università di tutto il mondo utilizzano Amazon Braket per le loro ricerche. Puoi iniziare con la console Amazon Braket, il nostro repository Github o richiedere fondi per l'uso di Amazon Braket attraverso il programma AWS Cloud Credit for Research. Nel processo di richiesta, se non possiedi un URL per il calcolatore prezzi, inoltra la tua domanda con un segnaposto.

Strumenti per sviluppatori

D: Che cos'è il kit SDK di Amazon Braket?

Il kit di sviluppo software (SDK, Software Development Kit) di Amazon Braket è un framework di sviluppo agnostico che consente di sviluppare algoritmi quantistici e di eseguirli su hardware e simulatori diversi di computing quantistico attraverso il servizio Amazon Braket. Il kit SDK ti consente di rilevare e monitorare le attività quantistiche inviate ad Amazon Braket e di valutarne i risultati. Il kit SDK di Amazon Braket include un simulatore di circuiti quantistici locale che puoi usare per testare i tuoi algoritmi.

D: Come posso accedere al kit SDK di Amazon Braket?

Amazon Braket fornisce notebook Jupyter interamente gestiti che hanno in dotazione preinstallato il kit SDK di Amazon Braket e dei tutorial di esempio per consentirti di iniziare subito a utilizzarlo. Il kit SDK di Amazon Braket è open source e ti consente quindi di utilizzare Amazon Braket in qualsiasi ambiente di sviluppo integrato (IDE) locale a tua scelta.

D: Il kit SDK di Amazon Braket supporta la ricottura quantistica?

Sì. Amazon Braket fornisce un plugin che ti consente di programmare in modo nativo in Ocean, il framework di programmazione di D-Wave per la ricottura quantistica. In alternativa, puoi programmare direttamente nel kit SDK di Amazon Braket. Per iniziare, consulta la documentazione del servizio.

D: Cos'è PennyLane?

PennyLane è una libreria software open source per il computing quantistico variazionale che si integra con Amazon Braket. Il computing quantistico variazionale è un paradigma che utilizza algoritmi ibridi quantistici/classici per trovare soluzioni a problemi computazionali in modo iterativo in un'ampia gamma di domini, come chimica, ottimizzazione e machine learning quantistico. Basato sul concetto della programmazione quantistica differenziabile, PennyLane consente di addestrare circuiti quantistici proprio come le reti neurali. Offre interfacce a librerie di machine learning popolari, che includono PyTorch e TensorFlow, per facilitare l'addestramento di algoritmi quantici e renderlo più intuitivo. Maggiori informazioni su PennyLane sono disponibili alla pagina https://pennylane.ai. Per consultare la guida per gli sviluppatori, invece, fai clic qui.

D: Perché dovrei usare PennyLane su Amazon Braket?

Le applicazioni di computing quantistico a breve termine nei settori relativi a chimica, ottimizzazione e machine learning quantistico si basano su algoritmi quantistici variazionali, che utilizzano l'elaborazione iterativa tra computer quantistici e standard. PennyLane consente di iniziare a usare Amazon Braket in modo semplice e ti agevola nella creazione di algoritmi di machine learning variazionale e quantistico. Permette di usare strumenti familiari del machine learning per creare e addestrare i tuoi algoritmi. PennyLane fornisce una libreria chimica, qchem, che si può usare per mappare un problema di chimica computazionale in una formulazione di computing quantistico con poche righe di codice.

Amazon Braket consente un'innovazione più rapida grazie a PennyLane. In fase di test e ottimizzazione degli algoritmi, i nostri simulatori on demand a elevate prestazioni e completamente gestiti offrono un addestramento 10 volte più rapido rispetto alle simulazioni degli algoritmi in locale.  Per velocizzare gli algoritmi quantistici ibridi, ora puoi sfruttare i simulatori integrati a prestazioni elevate di PennyLane, come il simulatore lightning.gpu accelerato dall'SDK cuQuantum di NVIDIA per i carichi di lavoro basati su GPU. Tali simulatori sono dotati di metodi come il metodo adjoint per il calcolo del gradiente che riducono il numero di circuiti necessari per il calcolo e il gradiente e possono essere utilizzati per la sperimentazione iterativa rapida e la prototipazione. 

D: Come si accede a PennyLane?

I notebook di Amazon Braket sono preconfigurati con PennyLane e i notebook del tutorial ti aiuteranno a iniziare ad usarlo da subito. In alternativa, puoi installare il plugin PennyLane di Amazon Braket per l'IDE che preferisci. Si tratta di un plugin open source che puoi scaricare da questa pagina. La documentazione relativa a PennyLane è disponibile alla pagina: https://pennylane.ai.  

D: Che cos'è OpenQASM?

OpenQASM è una rappresentazione intermedia (IR) open source per programmi di calcolo quantistico. È possibile eseguire programmi OpenQASM su tutti i dispositivi Braket basati su gate sia attraverso l'Amazon Braket SDK sia sottoponendoli direttamente all'API Braket. AWS si è unita al consiglio direttivo di OpenQASM per aiutare a costruire una specifica aperta, hardware-agnostica e unificata per i programmi quantistici basati su gate. 

Simulatori

D: Perché mi interessa simulare il mio algoritmo?

I simulatori del circuito quantistico vengono eseguiti su computer standard. Con i simulatori, puoi testare gli algoritmi quantici a un costo inferiore rispetto all'uso di hardware quantistici e senza dover attendere per accedere a macchine quantistiche specifiche. La simulazione è un modo pratico per correggere rapidamente i circuiti quantistici, per risolvere i problemi e per ottimizzare gli algoritmi prima di passare all'esecuzione sul computer quantistico. Le simulazioni standard sono anche essenziali per verificare i risultati dell'hardware quantistico a breve termine e studiare gli effetti del rumore.

D: Che simulatori propone Amazon Braket?

Amazon Braket offre una scelta di quattro simulatori di circuiti quantistici: il simulatore locale nell'SDK e tre simulatori completamente on demand: SV1, un simulatore di circuiti quantistici di uso generale, DM1, che permette di simulare l'effetto del rumore sui circuiti, e TN1, un simulatore di rete del tensore ad alte prestazioni. Con queste opzioni puoi scegliere l'approccio più adatto a soddisfare le tue esigenze.

D: Cos'è il simulatore locale?

Il simulatore locale è incluso nel kit SDK Amazon Braket gratuitamente. Funziona su computer portatili, o all'interno di un notebook gestito da Amazon Braket. Puoi usarlo per una convalida rapida delle progettazioni dei circuiti. È adatto per simulazioni su piccola e media scala: fino a 25 qubit senza rumore, o fino a 12 qubit con rumore, a seconda dell'hardware.

D: Cos'è il simulatore SV1?

SV1 è un simulatore del vettore di stato completamente gestito e ad alte prestazioni per circuiti quantistici fino a 34 qubit. Come simulatore del vettore di stato, prende la funzione d'onda completa dello stato quantistico e applica le operazioni del circuito per calcolare il risultato. Dopo aver progettato e debuggato il tuo algoritmo quantistico tramite il simulatore locale nel kit SDK di Amazon Braket, puoi usare SV1 per test e ricerche in scala. SV1 scala automaticamente le risorse di calcolo classiche in modo da poter eseguire fino a 35 simulazioni in parallelo.

D: Cos'è il simulatore DM1?

DM1 è un simulatore di matrici densità completamente gestito che permette di studiare gli effetti del rumore realistico sui tuoi algoritmi quantistici. Può aiutarti a sviluppare strategie di mitigazione degli errori per ottenere risultati più precisi dai dispositivi di computing quantistico odierni.
Il simulatore DM1 supporta la simulazione di circuiti fino a 17 qubit. Può eseguire fino a 35 simulazioni in parallelo, per accelerare i tuoi esperimenti. Per la prototipazione rapida e il debug prima di utilizzare DM1, è possibile utilizzare il simulatore di rumore locale nel kit SDK Amazon Braket.

D: Cos'è il simulatore TN1?

TN1 è un simulatore di rete del tensor completamente gestito e ad alte prestazioni che viene utilizzato per circuiti quantistici strutturati fino a 50 qubit di dimensione. Un simulatore di rete del tensor codifica i circuiti quantistici in un grafico strutturato per trovare il modo migliore per calcolare il risultato del circuito. Il simulatore TN1 è adatto alla simulazione per circuiti di tipo sparse, circuiti con porte locali e circuiti con struttura intrinseca.

D: Come faccio a scegliere tra i simulatori on demand di Amazon Braket SV1, TN1 e DM1?

SV1 è un simulatore generico basato sulla tecnologia del vettore di stato. Offre un'esecuzione prevedibile e a elevate prestazioni di circuiti universali fino a 34 qubit (bit quantici).

Il simulatore DM1 è specificamente progettato per supportare la modellazione del rumore. Se hai bisogno di studiare i tuoi algoritmi sotto gli effetti di vari tipi di rumore, utilizza DM1.

TN1 è un simulatore specializzato per determinati tipi di circuiti quantistici con un massimo di 50 qubit. Prendilo in considerazione per circuiti di tipo sparse, circuiti con porte locali e circuiti con struttura intrinseca. Per altri tipi di circuiti, ad esempio i circuiti con connettività "da tutto a tutto" (all-to-all) tra qubit, è più adatto SV1.

D: Perché dovrei voler simulare il rumore nei miei circuiti?

I dispositivi quantistici attuali sono intrinsecamente rumorosi: Per ogni operazione eseguita c'è la possibilità di introdurre un errore. Di conseguenza, i risultati ottenuti da un computer quantistico differiscono generalmente da ciò che ci si aspetta idealmente. DM1 permette di studiare la robustezza dei tuoi algoritmi sotto gli effetti di un rumore realistico, e di costruire strategie di mitigazione degli errori che aiutano a ottenere risultati più precisi con i dispositivi di computing quantistico odierni.

D: Posso eseguire un circuito senza rumore sul simulatore DM1?

DM1 può simulare circuiti senza rumore. Tuttavia, per ottenere le migliori prestazioni, si consiglia di utilizzare il simulatore SV1 per simulazioni di circuiti senza rumore su larga scala.

D: Per eseguire una simulazione devo scegliere un tipo di istanza?

No, non è necessario se usi un simulatore on demand di Amazon Braket. Quando utilizzi i simulatori SV1, TN1 o DM1, Amazon Braket gestisce il software e l'infrastruttura per tuo conto. Devi solo rendere disponibile il circuito da eseguire.

Se esegui il simulatore locale nel kit SDK sul notebook gestito di Amazon Braket, il simulatore eseguirà l'istanza Amazon già specificata per il notebook.

D: Come faccio a sapere se posso eseguire un circuito sul simulatore TN1?

Se il circuito rientra nei limiti di qubit e profondità illustrati su questa pagina, TN1 proverà a simularlo. Diversamente da SV1, tuttavia, non è possibile fornire una stima accurata del runtime basandosi esclusivamente su qubit e profondità del circuito. Durante la cosiddetta "fase di prova", TN1 cercherà inizialmente di identificare un percorso computazionale efficiente per il circuito, quindi stimerà il runtime della fase successiva, che prende il nome di "fase di contrazione". Se il tempo di contrazione stimato supera il limite di TN1, TN1 non cercherà di contrarre il circuito e ti sarà addebitato solo il tempo impiegato per la fase di prova. Per ulteriori informazioni, consulta la documentazione tecnica.

D: Devo programmare o progettare gli algoritmi in modo diverso per utilizzare un simulatore?

No. Con Amazon Braket puoi eseguire lo stesso circuito quantistico su tutti i simulatori e hardware quantistici basati sulle porte disponibili nel servizio modificando poche righe di codice.

D: Offrite dei simulatori per i problemi di ricottura?

In AWS Marketplace puoi trovare le offerte che utilizzano un approccio classico dell'ultima generazione ai problemi di ottimizzazione combinatoria tra cui Meta Analytics e Toshiba SBM.

Computer quantistici

D: Come faccio ad accedere ai computer quantistici con Amazon Braket?

Eseguire la progettazione dei circuiti o il problema di ricottura su un'effettiva unità di elaborazione quantistica è semplice. Una volta creato il circuito o il grafico dei problemi nel kit SDK di Amazon Braket, puoi inviare la tua attività dall'interno di un notebook Jupyter gestito o di un IDE a scelta, come PyCharm.

D: Che differenza c'è tra eseguire un'attività su un'unità di elaborazione quantistica ed eseguirla su un simulatore?

Le fasi di esecuzione di un'attività quantistica su un'unità di elaborazione quantistica o su un simulatore sono le stesse. Basta scegliere il back-end o dispositivo in fase di chiamata dell'API nell'ambito del kit SDK di Amazon Braket. In entrambi i casi, si tratta di operazioni di calcolo per cui puoi richiedere back-end o dispositivi diversi tramite le chiamate API nell'ambito del kit SDK di Amazon Braket. La scelta del dispositivo comprende i vari simulatori e computer quantistici disponibili nel servizio. Passare da un dispositivo all'altro è facile come modificare una riga di codice. Tuttavia, i simulatori sono sempre disponibili mentre le risorse delle unità di elaborazione quantistica comportano tempi di attesa.

D: Come scelgo quali calcolatori quantistici utilizzare?

Alcuni tipi di computer quantistici sono particolarmente adatti alla soluzione di serie specifiche di problemi. Ad esempio, i calcolatori a ricottura quantistica sono generalmente utilizzati per risolvere i problemi di ottimizzazione combinatoria mentre i calcolatori quantistici universali possono essere utilizzati per risolvere molti tipi di problemi. Sono molti i fattori che determinano qual è il computer più adatto a soddisfare particolari esigenze, come il conteggio dei qubit, l'accuratezza dei qubit (frequenza degli errori), la connettività qubit, la durata della coerenza e i costi. Le specifiche complete dei calcolatori quantistici sono fornite nella console Amazon Braket.

D: Quali sono i calcolatori quantistici supportati da Amazon Braket?

Fai clic qui per ulteriori informazioni sui fornitori hardware di Amazon Braket.

D: Dove posso trovare informazioni sul sistema e sulle prestazioni delle QPU Rigetti?

Visita la pagina QPU di Rigetti per informazioni sul sistema e sulle prestazioni delle QPU Rigetti, comprese le fedeltà delle porte e i tempi di coerenza.

D: Dove posso trovare i consigli sulle best practice per la QPU IonQ?

Visita la pagina web sulle Best practice IonQ per informazioni sulla topologia delle QPU, sulle porte e sulle best practice di IonQ.

D: Dove posso trovare informazioni di sistema sulle QPU D-Wave?

Visita la pagina sulle proprietà fisiche specifiche per QPU di D-Wave per la documentazione sulle proprietà del sistema Advantage e 2000Q, un'immagine del grafico di lavoro e ulteriori dettagli.

D: L'esecuzione delle mie attività quantistiche inizia subito su un'unità di elaborazione quantistica o devo attendere?

Il computing quantistico è una tecnologia emergente e i calcolatori quantistici continuano a scarseggiare. Tipi diversi di computer quantistici hanno caratteristiche operative e livelli di disponibilità diversi per cui elaborano le attività a velocità diverse. Se l'unità di elaborazione quantistica selezionata è online e non è attualmente in uso, l'attività verrà elaborata immediatamente; altrimenti verrà messa in coda. Quando l'unità di elaborazione quantistica diventa disponibile, le attività in coda vengono elaborate nell'ordine in cui sono state ricevute. Per notificarti che la tua attività è stata completata, Amazon Braket invia eventi di modifica dello stato ad Amazon EventBridge. Puoi creare una regola in EventBridge per specificare l'azione da compiere, ad esempio utilizzando Amazon Simple Notification Service (SNS), che può inviarti gli avvisi tramite SMS, o altri metodi tra cui e-mail, HTTP, AWS Lambda o Amazon SQS.

D: Devo compilare il mio circuito prima di eseguirlo sulle QPU?

No, non necessariamente. Amazon Braket compila automaticamente il tuo codice quando lo esegui. Tuttavia, sui dispositivi Rigetti è possibile definire specifici blocchi di codice che verranno eseguiti così come sono, senza modifiche al compilatore, utilizzando la compilazione predefinita. Per saperne di più, consulta la nostra documentazione sulla Costruzione di circuiti.

D: Qual è il vantaggio della compilazione predefinita?

La compilazione dei circuiti quantistici trasforma un circuito quantistico in un circuito compilato, che viene sottoposto all'assegnazione di qubit, alla mappatura sulle porte native e all'ottimizzazione. Tuttavia, l'ottimizzazione delle porte dei compilatori può essere problematica per i ricercatori e gli specialisti di algoritmi quantistici che stanno sviluppando circuiti di benchmarking o di mitigazione degli errori, poiché le ottimizzazioni dei compilatori rimuovono o riordinano le porte e i componenti ridondanti. Con la compilazione predefinita, gli utenti possono specificare parti di circuiti o interi circuiti da eseguire così come sono, senza alcuna modifica del compilatore.

Hybrid Jobs

Qual è la caratteristica Hybrid Jobs?

Hybrid Jobs rende l'esecuzione dei carichi di lavoro di algoritmi quantistici classici ibridi più semplice, veloce e prevedibile. Grazie a questa caratteristica, dovrai semplicemente fornire lo script o il container del tuo algoritmo e AWS creerà le risorse richieste, eseguirà l'algoritmo e rilascerà le risorse una volta completate, così pagherai in base al tuo utilizzo. La caratteristica Hybrid Jobs fornisce inoltre informazioni dettagliate in tempo reale sui parametri degli algoritmi, così puoi vedere i progressi del tuo algoritmo. Soprattutto, i processi hanno l'accesso prioritario alla QPU di destinazione, così l'esecuzione sarà più veloce e prevedibile e meno influenzata dai carichi di lavoro di altri utenti.

D: Qual è il vantaggio di utilizzare Hybrid Jobs?

Braket Hybrid Jobs offre tre vantaggi principali. Primo: semplifica l'esecuzione di algoritmi quantistici classici ibridi. Spesso molti ricercatori quantistici non conoscono il cloud computing e non vogliono configurare e gestire il loro ambiente di calcolo prima di eseguire il loro algoritmo ibrido. Con Hybrid Jobs dovrai semplicemente specificare l'istanza di calcolo che preferisci, oppure usare l'istanza predefinita. Braket Hybrid Jobs attenderà che la QPU di destinazione sia disponibile, avvierà le risorse classiche, eseguirà il carico di lavoro negli ambienti con container predefiniti, restituirà i risultati ad Amazon S3 e infine rilascerà le risorse di calcolo.

Secondo: Hybrid Jobs fornisce informazioni dettagliate in tempo reale negli algoritmi in esecuzione. Puoi definire parametri personalizzati come parte dei tuoi algoritmi, che verranno registrati automaticamente da Amazon CloudWatch e visualizzati nella console di Amazon Braket. In questo modo puoi tenere traccia dei progressi dei tuoi algoritmi.

Terzo: Amazon Braket Hybrid Jobs fornisce prestazioni migliori rispetto all'esecuzione degli algoritmi dal tuo ambiente personale. Per tutto il periodo in cui il tuo processo è in esecuzione, avrà l'accesso prioritario alla QPU selezionata. Ciò significa che le attività eseguite su quel dispositivo come parte del processo verranno eseguite prima di altre attività che potrebbero essere messe in coda sul dispositivo. Di conseguenza i tempi di esecuzione degli algoritmi ibridi saranno più brevi e prevedibili, e restituiranno risultati migliori in quanto ridurranno gli effetti deleteri causati dalle caratteristiche dei dispositivi che cambiano lentamente ('device drift') sulle prestazioni dell'algoritmo.

D: Quali computer quantistici posso utilizzare con Hybrid Jobs?

Con Hybrid Jobs puoi utilizzare qualsiasi QPU disponibile su Amazon Braket.

D: Quali simulatori posso utilizzare con Hybrid Jobs?

Puoi utilizzare qualsiasi simulatore on demand di Amazon Braket disponibile (SV1, DM1, TN1), i simulatori integrati basati sul plug-in lightning PennyLane o un simulatore personalizzato integrato come container su Hybrid Jobs. Per i simulatori integrati o il simulatore personalizzato, puoi scegliere una o più istanze CPU e GPU per eseguire il tuo carico di lavoro ibrido. 

D: Perché dovrei utilizzare i simulatori integrati con Hybrid Jobs? 

I simulatori integrati sono una serie di simulatori ad alte prestazioni che sono integrati direttamente nello stesso container del codice dell'applicazione in modo da evitare le latenze associate ai round-trip tra un simulatore on demand completamente gestito, come SV1, e il codice classico containerizzato. I simulatori integrati supportano funzionalità avanzate come il metodo adjoint per il calcolo del gradiente che riducono il numero di circuiti necessari per calcolare un gradiente. Oggi Amazon Braket supporta simulatori integrati da PennyLane, come il simulatore lightning.gpu, accelerato con l'SDK cuQuantum NVIDIA, progettato specificamente per l'esecuzione di una simulazione di un circuito quantistico su GPU ad alte prestazioni.

D: Posso utilizzare il mio simulatore con Amazon Braket Hybrid Jobs?

Sì, puoi utilizzare la tua libreria di simulatori con Amazon Braket Hybrid Jobs incorporando il simulatore e le relative dipendenze in un container. Puoi quindi passare il codice al container come punto di ingresso ed eseguire il codice come Amazon Braket Hybrid Job su istanze CPU o GPU. Amazon Braket gestisce la rotazione delle risorse per la durata del processo e paghi solo per ciò che usi.

D: Per eseguire un processo ibrido, devo selezionare un tipo di istanza?

No, per impostazione predefinita il container di processi viene eseguito su un singolo tipo di istanza ml.m5.xlarge. Se stai eseguendo un algoritmo ibrido tramite un simulatore on demand Amazon Braket (SV1, TN1, DM1) o una QPU, allora Amazon Braket gestisce il software e l'infrastruttura per tuo conto. Se stai eseguendo un algoritmo ibrido utilizzando i simulatori integrati di PennyLane o un simulatore personalizzato assemblato come container, puoi selezionare uno o più tipi di istanza CPU o GPU su cui eseguire il processo. Amazon Braket gestisce la configurazione dell'infrastruttura sottostante e rilascia le risorse una volta completato il processo, pertanto pagherai solo per ciò che usi.

D: Come faccio a scegliere tra il simulatore del vettore di stato integrato di PennyLane e il simulatore SV1 durante l'esecuzione di processi ibridi?

Oggi, il simulatore di vettore di stato integrato di PennyLane, preinstallato con il container Hybrid Jobs di Amazon Braket, può essere utilizzato per algoritmi variazionali che possono trarre vantaggio da metodi come la retropropagazione o il metodo adjoint per il calcolo del gradiente. Esempi di questi algoritmi sono il machine learning quantistico (QML), l'algoritmo di approssimazione adiabatico quantistico (QAOA) o l'autosolver quantistico variazionale (VQE). Con i simulatori integrati hai anche la possibilità di utilizzare le istanze GPU, se il tuo algoritmo può beneficiare dell'accelerazione basata su GPU e può adattarsi alla memoria della GPU. Questo di solito è il caso degli algoritmi variazionali e degli algoritmi QML con numeri di qubit intermedi (< 30). In caso contrario, puoi considerare l'utilizzo del simulatore on demand SV1. Poiché oggi il metodo adjoint non supporta scatti diversi da zero, considera l'utilizzo di SV1 per qualsiasi carico di lavoro in cui il numero di scatti è maggiore di zero. Tieni presente che il simulatore integrato è supportato solo come parte della funzionalità Hybrid Jobs, mentre SV1 supporta sia le attività autonome che i processi ibridi. 

D: Come faccio a scegliere tra i diversi simulatori integrati di PennyLane?

Il simulatore lightning.gpu di PennyLane può essere utilizzato per gli algoritmi ibridi come QML, QAOA o VQE, sempre che la dimensione del problema sia sufficientemente piccola da adattarsi alla memoria della GPU. Il simulatore basato su CPU lightning.qubit può essere utilizzato per gli algoritmi che utilizzano una grossa quantità di memoria e non rientrano nella memoria della GPU, come ad esempio gli algoritmi variazionali con numero di qubit elevati (oltre 29 qubit). Tieni presente che i costi differiranno a seconda che si utilizzi un tipo di istanza CPU o GPU. Per maggiori dettagli, consulta la documentazione PennyLane

D: Quali sono le tariffe previste per l'utilizzo di Hybrid Jobs?

Il prezzo della caratteristica Hybrid Jobs è basato su due componenti: le tariffe per l'utilizzo di un'istanza di processo classica e le tariffe per l'utilizzo di computer quantistici o simulatori di circuito quantistici. Innanzitutto, ti verrà addebitata una tariffa in base alla durata di esecuzione del processo e all'istanza di processo in uso. La caratteristica Hybrid Jobs utilizza di default l'istanza ml.m5.xlarge, in alternativa quando crei un processo puoi scegliere un tipo di istanza diverso. Hai anche l'opzione di aggiungere archiviazione dati extra all'interno dell'istanza di calcolo senza costi aggiuntivi. Per conoscere i prezzi di queste istanze e dell'archiviazione dell'istanza aggiuntiva, consulta la tabella dei prezzi "Istanza di processo" alla pagina dei prezzi di Amazon Braket. Inoltre, ti verrà addebitata la tariffa corrispondente all'esecuzione delle attività quantistiche create come parte del tuo processo ed eseguite sui computer quantistici o sui simulatori di circuito a tua scelta. Se utilizzi uno dei simulatori on demand di Amazon Braket (SV1, DM1, TN1) o un computer quantistico per una parte del processo ibrido, allora ti verrà addebitata l'esecuzione di attività quantistiche create come parte del tuo processo. Si applicano i stessi prezzi per queste attività sia che vengano eseguiti come parte di un processo ibrido o non ibrido. Consulta le schede "Computer quantistici" e "Simulatori" nella pagina dei prezzi di Amazon Braket. Se utilizzi un simulatore integrato come il simulatore lightning fornito pre-installato con i container gestiti di Hybrid Jobs su Amazon Braket, o un simulatore di tua scelta come container personalizzato, allora pagherai solo per le classiche risorse CPU o GPU che utilizzi per la durata del processo, in base alla tabella dei prezzi riportata di seguito. Per conoscere i prezzi di queste istanze e dell'archiviazione dell'istanza aggiuntiva, consulta la tabella dei prezzi "Istanze di processo" di seguito.

D: Come posso iniziare a utilizzare Hybrid Jobs?

Puoi iniziare consultando la sezione della documentazione di Braket guida per l'utente di Amazon Braket Jobs. Gli esempi di notebook ibridi di Amazon Braket forniscono tutorial su come iniziare a utilizzare Jobs e su come eseguire tipi diversi di algoritmi ibridi. Questi esempi sono già installati sui notebook di Amazon Braket per aiutarti a iniziare rapidamente. Inoltre puoi consultare gli esempi di algoritmi ibridi con il plug-in di PennyLane nel repository di esempi di Amazon Braket

Prezzi

D: Quali costi vengono addebitati per l’utilizzo di Amazon Braket?

L'utilizzo di Amazon Braket non prevede pagamenti anticipati; i costi vengono calcolati in base alle risorse AWS effettivamente utilizzate. I costi per ciascuna capacità Amazon Braket, tra cui l'accesso all'hardware per computing quantistico e ai simulatori on demand, saranno addebitati separatamente. Anche i servizi AWS forniti tramite Amazon Braket, come i notebook gestiti Amazon Braket, saranno addebitati separatamente. Per ulteriori informazioni sui prezzi, visita la nostra pagina dei prezzi.

D: Come faccio a monitorare il mio utilizzo e la spesa per Amazon Braket su progetti diversi?

R: Puoi utilizzare i tag per organizzare le risorse AWS in base a raggruppamenti logici che abbiano un senso per il tuo team o la tua attività, come centro di costo, reparto o progetto. In Amazon Braket, puoi applicare tag alle attività quantistiche che crei. Una volta creati e applicati i tag definiti dall'utente, puoi attivarli per il rilevamento dell'allocazione dei costi nel pannello di controllo Fatturazione e gestione costi AWS. AWS utilizza i tag per classificare il tuoi costi e ti consegna un report sull'allocazione mensile dei costi per consentirti di monitorare i costi AWS. Il report sull'allocazione dei costi visualizza le chiavi dei tag come colonne aggiuntive con i valori pertinenti per ogni riga, per facilitare il rilevamento dei costi se utilizzi una serie uniforme di chiavi di tag.

D: AWS fornisce crediti per la ricerca sul computing quantistico che usa Amazon Braket?

Sì. Gli studiosi delle università di tutto il mondo eseguono ricerche su Amazon Braket utilizzando i crediti forniti attraverso il programma AWS Cloud Credit for Research. Presenta la tua proposta al link qui sopra. Nel processo di richiesta, se non possiedi un URL per il calcolatore prezzi, inoltra la tua domanda con un segnaposto.

Sicurezza

D: Quando utilizzo i servizi Amazon Braket, i miei dati escono dall'ambiente AWS?

Sì, l'hosting delle unità di elaborazione quantistica su Amazon Braket viene garantito dai nostri fornitori di hardware quantistico di terze parti. Se utilizzi Amazon Braket per accedere ai computer quantistici, il tuo circuito o il problema di ricottura e i relativi metadati verranno inviati ed elaborati dai fornitori di hardware esterni alle strutture gestite da AWS. I tuoi contenuti vengono resi anonimi affinché soltanto il contenuto necessario per elaborare l'attività quantistica venga inviato ai fornitori di hardware quantistico. Le informazioni sull'account AWS sono escluse da questa trasmissione. Tutti i dati sono crittografati a riposo e in transito e vengono decrittati unicamente per l'elaborazione. Inoltre, i fornitori di hardware Amazon Braket non sono autorizzati ad archiviare o a utilizzare i tuoi contenuti per finalità diverse dall'elaborazione della tua attività. Una volta completato il circuito, i risultati vengono restituiti ad Amazon Braket e archiviati nel tuo bucket Amazon S3. La sicurezza di Amazon Braket offerta dai fornitori terzi di hardware quantistico viene regolarmente verificata per garantire il rispetto degli standard di sicurezza di rete, controllo di accesso, protezione dei dati e sicurezza fisica.

D: Dove vengono archiviati i miei risultati?

I tuoi risultati vengono archiviati in Amazon S3. Oltre a fornire i risultati, Amazon Braket pubblica su Amazon CloudWatch i registri eventi e i parametri delle prestazioni, ad esempio lo stato di completamento e la durata dell'esecuzione.

D: È possibile usare Amazon Braket nel mio Amazon Virtual Private Cloud (Amazon VPC)?

Amazon Braket si integra con AWS PrivateLink e ti consente di accedere ad Amazon Braket dal tuo Amazon Virtual Private Cloud (Amazon VPC) senza far passare il traffico attraverso Internet. Questo riduce l'esposizione alle minacce alla sicurezza degli attacchi condotti attraverso Internet e il rischio di fuga di dati sensibili.

Quantum Solutions Lab

D: Cos'è Quantum Solutions Lab (QSL)?

Amazon Quantum Solutions Lab è un programma di ricerca collaborativa e di servizi professionali al quale partecipano esperti di computing quantistico, che possono aiutarti a esplorare in modo più efficace tale disciplina e a lavorare per superare le sfide che sorgono con questa tecnologia nascente. Visita la pagina Web dedicata a Quantum Solutions Lab per iniziare.

D: Come posso entrare in contatto con il QSL?

Puoi richiedere informazioni sugli impegni con il QSL e i nostri partner tramite l'invio di questo modulo ed esaminando il tuo account manager AWS.

D: Qual è il costo del coinvolgimento di un QSL?

Il costo dei coinvolgimenti di QSL varia in base alla durata dell'impegno e alla natura delle tue esigenze. Contatta il tuo account manager per ulteriori dettagli.

D: Qual è la durata classica di un impegno QSL?

Gli impegni Quantum Solutions Lab durano in genere da 6 a 12 mesi.

D: Devo raggiungere il Lab per partecipare?

Se necessario, l'intero processo può essere svolto in remoto, cosa alquanto probabile a causa della pandemia in corso. Tuttavia, in genere ci incontriamo di persona per avviare gli impegni e determinare la cadenza del lavoro. Dopo di che, verremo in visita presso la tua sede secondo esigenza e avremo verifiche a cadenza regolare tramite videoconferenza e continueremo a collaborare regolarmente in remoto.

Centro AWS per il computing quantistico

D: Cos'è il Centro AWS per il computing quantistico?

Il Centro AWS per il computing quantistico è un programma di ricerca che riunisce ricercatori e ingegneri di Amazon e di istituti accademici leader nel campo del computing quantistico. Insieme collaborano su applicazioni a breve termine, schemi di correzione errori, architetture hardware e modelli di programmazione per esplorare lo sviluppo delle tecnologie quantistiche. Il Centro AWS per il computing quantistico è stato istituito all'interno del campus del California Institute of Technology (Caltech). Oggi il Centro collabora con i ricercatori di Caltech, Stanford University, Harvard University, Massachusetts Institute of Technology e la University of Chicago attraverso il programma Amazon Scholars.

D: Quali ricerche ha pubblicato il Centro AWS per il computing quantistico?

Il team del Centro AWS per il computing quantistico pubblica regolarmente ricerche e presenta articoli scientifici a conferenze come QIP, APS e IEEE QCE su hardware quantistici, algoritmi, correzione degli errori e altri domini. Tra le ricerche degne di nota ricordiamo un articolo su "Designing a fault-tolerant quantum computer based on Schrödinger-cat qubits". Per altre pubblicazioni di ricerca, visita la nostra pagina sulle aree di ricerca di Amazon.Science sulle tecnologie quantistiche.


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