Возможности HAQM Braket

Удобный доступ к квантовым компьютерам

HAQM 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)

HAQM Braket предоставляет доступ к компьютерам, которые используют технологии сверхпроводимости, захвата ионов и нейтрально-атомных квантовых вычислений. Для выполнения вентильных квантовых вычислений можно использовать сверхпроводящие квантовые процессоры IQM и Rigetti, а также технологии захвата ионов от IonQ. Вы можете также моделировать равновесное поведение и неравновесную динамику гамильтонианов, представляющих интерес для таких областей физики, как физика конденсированного вещества и физика высоких энергий, а также изучать проблемы оптимизации с помощью новейшего процессора нейтральных атомов 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. На странице поставщиков оборудования представлены дополнительные сведения о квантовых вычислительных блоках, доступных в HAQM Braket.

Выбор средств имитационного моделирования

HAQM Braket предоставляет выбор из четырех имитаторов схем для запуска и тестирования квантовых алгоритмов. В это число входят локальный имитатор, включенный в пакет SDK HAQM Braket, и три предоставляемых по требованию имитатора. Локальный имитатор работает как на ноутбуке, так и на портативном компьютере с системой HAQM 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 HAQM 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 HAQM Braket могут либо подсчитывать точные результаты, либо возвращать образцы вычислений, имитируя поведение современных квантовых компьютеров.

Платформа разработки, не зависящая от оборудования

Чтобы упростить процесс разработки и выполнения квантовых алгоритмов, можно использовать SDK HAQM Braket. 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 единую платформу разработки, с помощью которой можно создавать квантовые алгоритмы и выполнять их на любом совместимом квантовом оборудовании или симуляторе цепей, предоставляемом через сервис HAQM Braket. Вы можете быть уверены, что по мере появления новых квантовых технологий и их добавления в сервис HAQM Braket процесс разработки останется без изменений, а имеющиеся проекты и квантовые алгоритмы можно будет тестировать на новых системах.

Полностью управляемое выполнение квантово-классических алгоритмов с помощью Hybrid Jobs

Сервис HAQM Braket Hybrid Jobs упрощает настройку, мониторинг и выполнение гибридных квантово-классических алгоритмов. После ввода скрипта алгоритма и выбора QPU или симулятора для его выполнения HAQM 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 HAQM CloudWatch и отображаются в режиме реального времени в консоли HAQM 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

HAQM Braket по умолчанию поддерживает PennyLane – программную платформу с открытым исходным кодом, разработанную на основе концепции квантового дифференцируемого программирования. Это помогает создавать и выполнять 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 HAQM 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 HAQM Braket. HAQM 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. Блокноты HAQM Braket предусматривают предварительную конфигурацию и набор инструментов для разработки решений в сфере квантовых вычислений, включая HAQM Braket SDK, и PennyLane для быстрого начала работы.

Готовые алгоритмы и учебные пособия

В блокнотах HAQM Braket по умолчанию установлено все необходимое, чтобы приступить к работе: SDK HAQM Braket, учебные пособия и подборка готовых алгоритмов. Они помогут вам ознакомиться с рекомендуемыми методиками создания и выполнения квантовых алгоритмов при помощи HAQM Braket. Дополнительные сведения представлены в документации по HAQM Braket.

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 потребностей можно выбрать бесплатное рабочее время у экспертов Braket, различные профессиональные услуги от поставщиков квантового оборудования или помощь экспертов лаборатории квантовых решений HAQM (QSL). Лаборатория квантовых решений HAQM 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.

Консоль управления

Как любой встроенный сервис AWS, HAQM Braket доступен в консоли управления AWS – централизованном и простом веб-интерфейсе для HAQM Web Services, обеспечивающем безопасный вход с помощью аккаунта AWS или учетных данных AWS Identity and Access Management (IAM). С помощью консоли можно контролировать и отслеживать ресурсы HAQM 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

HAQM Braket интегрируется с такими сервисами AWS, как HAQM CloudWatch, AWS CloudTrail, HAQM 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 HAQM (S3) для хранения и анализа, обеспечивая полный контроль над данными. HAQM Braket соответствует требованиям стандарта SOC 2. Актуальную информацию о сертификации Braket и соответствии требованиям см. на странице Сервисы в программе соответствия требованиям. Обратите внимание, что в отчетах о соответствии требованиям AWS не охватываются сторонние поставщики оборудования и они могут самостоятельно проходить независимые сторонние аудиты.