投稿日: May 5, 2022
AWSが提供する量子コンピュータサービス Amazon Braket は、お客様が量子コンピュータを用いた科学研究やソフトウェア開発を容易に行えるように設計されています。本日、量子コンピューティングと古典コンピューティングを組み合わせてハイブリッドなアルゴリズムを探求する機能である Amazon Braket Hybrid Jobs が、組み込み用回路シミュレーターをサポートし、性能を最大10倍以上向上させたことを発表します。量子シミュレーターを古典アルゴリズムに近づけることで、Braket 社 のオンデマンド回路シミュレーターを使用する場合と比較して、シミュレータのラウンドトリップ時間を短縮できます。この新機能により、比較的少数の量子ビット（通常は最大25量子ビット）しか使用しない量子シミュレーションタスクを大量に実行する際の性能ボトルネックを軽減するのに役立ちます。
今回の発売に先立ち、Amazon Braket の 5 つの 量子処理単位 (QPU) のいずれか、または 3 つのフルマネージド型のオンデマンド量子回路シミュレーター SV1、DM1、または TN1 を使用することを選択できます。ハイブリッドジョブの場合は、ジョブコンテナにプリインストールされている高速な lightning.cpu ステートベクターシミュレーターや NVIDIA cuQuantum SDK を使用して加速された lightning.gpu シミュレーターなど、PennyLane の 5 つのハイパフォーマンスの組み込みシミュレーターから選択することもできます。これらの組込みシミュレータは、レイテンシーの低減に加えて、より効率的な勾配計算を行うためのAdjoint微分法などの先進機能をサポートし、アルゴリズムの反復処理のさらなる高速化とハイブリッドアルゴリズムによるイノベーションを可能にします。量子機械学習アルゴリズムのようなデータ量の多いジョブの場合、組み込みシミュレータは、数行のコードを変更するだけで、複数のCPUやGPUインスタンスで回路を並列実行できる機能もサポートしています。ジョブを複数のインスタンスに分散させれば、クラウドの弾力性を利用してアルゴリズムの実行時間をさらに短縮することができ、しかも使用した分だけ支払えば済むのです。
組み込み回路シミュレーターの使用は、Amazon Braket が利用可能なすべての リージョン で利用できます。組み込みシミュレーターの使用を開始するには、この サンプルノートブック を参照してください。Amazon Braket Hybrid Jobs を使用して、量子機械学習ワークロードをより簡単かつ高速で実行する方法の詳細については、この ブログ を参照してください。