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Amazon Braket 专业2019年〜

支持量子计算探索、研究和开发的全托管服务

它能做什么

Amazon Braket 是一项支持量子计算学习、研究和算法开发的全托管服务。通过统一的 API 可以访问 IonQ、Rigetti、QuEra 等多家量子硬件提供商的设备,能够一站式完成量子电路的设计、模拟和实机运行。还提供本地模拟器和托管模拟器,无需使用实机即可进行量子算法的开发和测试。

使用场景

通过量子化学模拟探索新材料和新药物、验证组合优化问题(物流路线优化、投资组合优化)的量子算法、量子机器学习算法的研发、量子密码协议实验、大学和研究机构的量子计算教育等,广泛应用于量子技术的探索和研究领域。

日常类比

可以将其比作租赁实验室。自行购买量子计算机(尖端实验设备)需要数亿日元,但通过租赁实验室(Braket),您可以在需要时租用尖端设备进行实验。而且多家厂商的设备都可以用相同的操作流程使用,无需为每台设备重新学习操作方法。

什么是 Amazon Braket

Amazon Braket 是 2020 年正式推出的量子计算服务。量子计算机是一种下一代技术,有可能高速解决传统计算机需要耗费大量时间才能解决的特定问题。Braket 使用户能够从 AWS 云环境中便捷地使用量子计算,为研究人员和开发者提供了探索量子技术可能性的入口。

量子硬件与模拟器

Braket 集成了多家量子硬件提供商。超导方式的 Rigetti、离子阱方式的 IonQ、中性原子方式的 QuEra 等不同架构的量子处理器,都可以通过同一个 SDK 使用。此外还提供本地模拟器(在开发机器上运行)和托管模拟器(在 AWS 云上模拟最多 34 个量子比特),无需使用实机即可进行算法的开发和调试。 关于量子硬件与模拟器的实践知识,也可以通过相关书籍(Amazon)进行学习。

开发环境与计费模式

Braket 提供基于 Jupyter Notebook 的开发环境,可以使用 Amazon Braket SDK(Python)编写和执行量子电路。还与 PennyLane 等开源量子机器学习框架集成。费用按量子任务(shot)单位按量计费,模拟器按执行时间计费。量子硬件的使用费用因提供商和机器类型而异,但使用模拟器进行开发和测试的成本相对较低。

注意事项

  • 量子硬件的使用按 shot 单位计费,执行大量 shot 可能产生高额费用,因此建议先在模拟器上充分测试
  • 当前量子计算机处于 NISQ(含噪声中等规模量子)时代,能够获得实际量子优势的问题仍然有限,请在理解这一点的基础上使用
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