Servicio de computación cuántica - Desarrollo de algoritmos cuánticos con Amazon Braket
Accede a computadoras cuánticas de múltiples proveedores y desarrolla algoritmos cuánticos con simuladores y hardware real. Presentamos los tipos de QPU, circuitos cuánticos y casos de uso.
Descripción general de Amazon Braket
Amazon Braket es un servicio de computación cuántica completamente gestionado que proporciona acceso a computadoras cuánticas de múltiples proveedores de hardware. Permite diseñar, probar y ejecutar algoritmos cuánticos sin necesidad de gestionar infraestructura cuántica. Braket soporta tres tipos de tecnología cuántica: computadoras de puerta (IonQ, Rigetti, OQC), recocido cuántico (D-Wave) y simuladores cuánticos gestionados.
Tipos de QPU y selección
Las computadoras de puerta (gate-based) ejecutan circuitos cuánticos universales y son adecuadas para algoritmos como VQE (Variational Quantum Eigensolver) y QAOA (Quantum Approximate Optimization Algorithm). IonQ utiliza iones atrapados con alta fidelidad de puerta, Rigetti usa qubits superconductores con tiempos de ejecución rápidos, y OQC ofrece una arquitectura superconductora alternativa. El recocido cuántico de D-Wave es especializado en problemas de optimización combinatoria con miles de qubits. La selección depende del tipo de problema: optimización combinatoria para D-Wave, algoritmos variacionales para computadoras de puerta.
Simuladores y desarrollo de circuitos
Braket proporciona simuladores locales y gestionados para desarrollar y depurar circuitos cuánticos antes de ejecutarlos en hardware real. El simulador local (hasta 25 qubits) se ejecuta en la máquina del desarrollador sin costo. Los simuladores gestionados (SV1 para vector de estado hasta 34 qubits, DM1 para matriz de densidad hasta 17 qubits, TN1 para tensor network hasta 50 qubits) se ejecutan en la nube con facturación por segundo. El SDK de Braket permite definir circuitos en Python con una API unificada que funciona en todos los backends.
Casos de uso y algoritmos híbridos
Los casos de uso actuales incluyen: optimización de portafolios financieros, descubrimiento de fármacos (simulación molecular), optimización de cadena de suministro y machine learning cuántico. Los algoritmos híbridos cuántico-clásicos (VQE, QAOA) combinan un procesador cuántico para evaluar funciones de costo con un optimizador clásico que ajusta parámetros. Braket Hybrid Jobs orquesta automáticamente la ejecución híbrida, gestionando la cola de trabajos cuánticos y el procesamiento clásico en instancias EC2. Para profundizar en computación cuántica, consulte libros relacionados en Amazon.
Precios de Braket
Los simuladores gestionados se cobran por segundo de ejecución (SV1: 0.075 dólares/minuto, DM1: 0.075 dólares/minuto, TN1: 0.275 dólares/minuto). Las QPUs se cobran por tarea (shot): IonQ desde 0.30 dólares/tarea + 0.01 dólares/shot, Rigetti desde 0.30 dólares/tarea + 0.00035 dólares/shot, D-Wave desde 0.30 dólares/tarea + 0.00019 dólares/segundo. El simulador local es gratuito. Los Hybrid Jobs cobran por el tiempo de instancia EC2 utilizado más los costos de QPU.
Resumen
Amazon Braket proporciona acceso gestionado a computadoras cuánticas de múltiples proveedores, simuladores cuánticos y herramientas de desarrollo. Permite explorar algoritmos cuánticos con simuladores antes de ejecutarlos en hardware real, y orquesta automáticamente algoritmos híbridos cuántico-clásicos. Es adecuado para equipos de investigación y desarrollo que exploran ventajas cuánticas en optimización, simulación molecular y machine learning.