- Продукты›
- Квантовые технологии›
- Amazon Braket
Функции Amazon Braket
Обзор
Amazon Braket – это полностью управляемый сервис квантовых вычислений, который поможет вам приступить к использованию квантовых вычислений и ускорить исследования в этой области. Amazon Braket предоставляет все необходимое для создания, тестирования и запуска квантовых алгоритмов на платформе AWS. В частности, этот сервис предоставляет доступ по запросу к квантовым компьютерам различных типов, единую среду разработки, различные классические симуляторы цепей и возможность полностью управляемого выполнения гибридных квантово-классических алгоритмов.
Кроме того, с помощью Braket Direct можно зарезервировать выделенный доступ к квантовому оборудованию, связаться с квантовыми экспертами для получения рекомендаций по рабочей нагрузке и получить доступ к экспериментальным возможностям.
Квантовые компьютеры
Удобный доступ к квантовым компьютерам
Amazon Braket предоставляет безопасный доступ к различным технологиям квантовых вычислений. Вам не придется принимать какие-либо предварительные обязательства и подписывать контракты. Кроме того, вы оплачиваете только то, что используете, после получения счета от AWS. Вы можете выполнять квантовые рабочие нагрузки по запросу или с помощью резервирования устройств с помощью Braket Direct.
Выбор квантовых вычислительных блоков (QPU)
Amazon Braket предоставляет доступ к компьютерам, которые используют технологии сверхпроводимости, захвата ионов и нейтрально-атомных квантовых вычислений. Следуя парадигме квантовых вычислений на основе вентилей, вы можете получить доступ к сверхпроводящим квантовым процессорам IQM и Rigetti , а также к технологии удержанных ионов от ionQ. Вы также можете моделировать поведение равновесия и неравновесную динамику гамильтонианов, представляющих интерес для таких областей физики, как физика конденсированного состояния и высоких энергий, а также изучать задачи оптимизации с помощью новейшего процессора с нейтральными атомами от QuERA. Это помогает испытывать различные технологии, сравнивать эффективность разных компьютеров для решения конкретных задач, а также выбирать наиболее подходящие аппаратные системы для того или иного приложения. Посетите страницу поставщиков оборудования , чтобы узнать больше о процессорах QPU, доступных на Amazon Braket.
Симуляторы
Выбор средств имитационного моделирования
Amazon Braket предоставляет выбор из четырех имитаторов схем для запуска и тестирования квантовых алгоритмов. В это число входят локальный имитатор, включенный в пакет SDK Amazon Braket, и три предоставляемых по требованию имитатора. Локальный имитатор работает как на ноутбуке, так и на портативном компьютере с системой Amazon Braket, и поддерживает моделирование квантовых схем с шумом и без шума. В числе предоставляемых по требованию имитаторов: имитатор векторных состояний общего назначения SV1; имитатор матрицы плотности DM1 с поддержкой моделирования шума; имитатор тензорной сети TN1, подходящий для некоторых более масштабных структурированных квантовых схем. Подробнее»
Единая среда
Вы можете запустить схему в симуляторах Amazon Braket с помощью одного вызова API. Запрос на запуск алгоритма в симуляторе аналогичен запросу на запуск на квантовом оборудовании. Изменив одну строку кода, вы можете перейти от испытания в симуляторе к выполнению на настоящем квантовом компьютере.
Выбор типов результатов
Вы можете выбирать различные типы результатов для задач имитационного моделирования, включая отдельные образцы, пользовательские наблюдаемые объекты, отдельные амплитуды и векторы полного состояния. Все симуляторы Amazon Braket могут либо подсчитывать точные результаты, либо возвращать образцы вычислений, имитируя поведение современных квантовых компьютеров.
Инструменты для разработчиков
Платформа разработки, не зависящая от оборудования
Чтобы упростить процесс разработки и выполнения квантовых алгоритмов, можно использовать Amazon Braket SDK. Он разработан без привязки к конкретным технологиям и избавляет вас от необходимости писать код для разных типов квантового оборудования с помощью разных инструментов квантового программирования. SDK поддерживает унифицированную среду разработки, которая позволяет создавать квантовые алгоритмы и запускать их на любом совместимом квантовом оборудовании или симуляторе схем, предоставляемом сервисом Amazon Braket. Вы можете быть уверены, что по мере появления новых квантовых технологий и их добавления в сервис Amazon Braket процесс разработки останется без изменений, а имеющиеся проекты и квантовые алгоритмы можно будет тестировать на новых системах.
Полностью управляемое выполнение классических квантовых алгоритмов с помощью Hybrid Jobs
Сервис Amazon Braket Hybrid Jobs упрощает настройку, мониторинг и выполнение гибридных квантово-классических алгоритмов. После ввода скрипта алгоритма и выбора QPU или симулятора для его выполнения Amazon Braket запускает классические вычислительные ресурсы, выполняет алгоритм и освобождает ресурсы по завершении работы. Вы можете определять для алгоритмов собственные метрики, которые автоматически заносятся в журнал Amazon CloudWatch и отображаются в режиме реального времени в консоли Amazon Braket по мере выполнения алгоритма. Это позволяет следить за ходом выполнения алгоритма, чтобы при необходимости корректировать его. Что еще важнее, Hybrid Jobs предоставляет приоритетный доступ выбранному QPU, тем самым способствуя быстрому и предсказуемому выполнению алгоритма и помогая повысить качество и воспроизводимость результатов.
Разработка вариационных квантовых алгоритмов с помощью PennyLane
Amazon Braket изначально поддерживает программный фреймворк PennyLane с открытым исходным кодом, основанный на концепции квантового дифференцируемого программирования. Он помогает создавать и запускать гибридные квантово-классические или вариационные алгоритмы. Этот подход позволяет обучать квантовые схемы по подобию обучения нейронной сети машинного обучения для поиска решений вычислительных задач в квантовой химии, квантовом машинном обучении и оптимизации. Сервис Penny Lane оптимизирован для работы с Amazon Braket и предоставляет интерфейсы для знакомых инструментов машинного обучения, включая PyTorch и TensorFlow, чтобы сделать обучение квантовых схем быстрым, простым и интуитивно понятным.
Полностью управляемые записные книжки Jupyter
Для создания квантовых алгоритмов и управления экспериментами вы можете использовать собственную среду разработки или полностью управляемые блокноты Jupyter в Amazon Braket. Amazon Braket дает возможность создавать блокноты одним щелчком. Вы можете выбрать для записной книжки тип инстанса, соответствующий вашим требованиям к производительности, и настроить такие параметры безопасности, как шифрование хранимых данных. Ноутбуки Amazon Braket поставляются с предварительно настроенным набором инструментов для разработчиков квантовых вычислений, включая Amazon Braket SDK и PennyLane , которые помогут вам быстро начать работу.
Готовые алгоритмы и учебные пособия
В блокнотах Amazon Braket по умолчанию установлено все необходимое, чтобы приступить к работе: SDK Amazon Braket, учебные пособия и подборка готовых алгоритмов. Они помогут вам ознакомиться с рекомендуемыми методиками создания и выполнения квантовых алгоритмов при помощи Amazon Braket. Подробнее см. в документации Amazon Braket .
Braket Direct
Резервирование
Помимо доступа к квантовым компьютерам по запросу, вы также можете получить доступ к выделенным устройствам с помощью резервирования через Braket Direct. При резервировании вы получаете эксклюзивный доступ к выбранному квантовому устройству. Планируйте резервирование в удобное для вас время, точно зная, когда начнется и закончится выполнение вашей рабочей нагрузки. Резервирование возможно с интервалом в один час и может быть отменено не позднее чем за 48 часов без дополнительной оплаты. Можно заранее ставить квантовые задачи и гибридные задания в очередь при предстоящем резервировании или отправлять рабочие нагрузки во время резервирования «на лету».
Рекомендации экспертов
Чтобы получить дополнительные рекомендации по рабочим нагрузкам, свяжитесь с экспертами по квантовым вычислениям непосредственно в консоли управления Braket. В зависимости от ваших потребностей вы можете выбрать бесплатное рабочее время с экспертами Braket, различные профессиональные услуги от поставщиков квантового оборудования или помощь экспертов из Amazon Quantum Solutions Lab (QSL ). Лаборатория квантовых решений Amazon представляет собой команду специалистов по совместным исследованиям и профессиональным услугам. В ней участвуют специалисты по квантовым вычислениям, которые помогут вам эффективнее осваивать эти технологии и оценить их производительность.
Экспериментальные возможности
Чтобы ускорить выполнение исследовательских рабочих нагрузок, важно быстро получать доступ к новым инновационным возможностям. С помощью Braket Direct можно без труда запрашивать доступ к предоставленным экспериментальным возможностям, таким как новые квантовые устройства с ограниченной доступностью, непосредственно в консоли управления Braket.
Управление и безопасность
Консоль управления
Amazon Braket, являющийся собственным сервисом AWS, доступен через Консоль управления AWS — централизованный и простой в использовании веб-интерфейс для Amazon Web Services, который обеспечивает безопасный вход с использованием учетной записи AWS или учетных данных AWS Identity and Access Management (IAM). С помощью консоли можно контролировать и отслеживать ресурсы Amazon Braket, такие как записные книжки и задачи, а также просматривать подробную информацию о симуляторах квантовых схем и квантовых вычислительных блоках.
Управление доступом пользователей, безопасность и мониторинг
Amazon Braket интегрируется с такими сервисами AWS, как Amazon CloudWatch, AWS CloudTrail, Amazon EventBridge и AWS IAM, обеспечивая мониторинг рабочих нагрузок, создание уведомлений по завершении задач, а также управление доступом и разрешениями. Результаты имитационного моделирования и квантовых задач доставляются в выбранную корзину Простого сервиса хранения данных Amazon (S3) для хранения и анализа, обеспечивая полный контроль над данными. Amazon Braket соответствует стандарту SOC 2 . Чтобы узнать последние сведения о сертификации и готовности компании Braket к соответствию требованиям, ознакомьтесь с полным перечнем предлагаемых услуг. Обратите внимание, что в отчетах о соответствии требованиям AWS не охватываются сторонние поставщики оборудования и они могут самостоятельно проходить независимые сторонние аудиты.