Términos y conceptos de Amazon Braket

La simulación hamiltoniana analógica (AHS) es un paradigma de computación cuántica distinto para la simulación directa de la dinámica cuántica dependiente del tiempo de sistemas de muchos cuerpos. EnAHS, los usuarios especifican directamente un hamiltoniano dependiente del tiempo y el ordenador cuántico está ajustado de tal manera que emula directamente la evolución temporal continua con este hamiltoniano. AHSLos dispositivos suelen ser dispositivos de uso especial y no ordenadores cuánticos universales, como los dispositivos basados en puertas. Están limitados a una clase de hamiltonianos que puedan simular. Sin embargo, dado que estos hamiltonianos se incorporan de forma natural en el dispositivo, AHS no se ve afectado por la sobrecarga necesaria para formular algoritmos como circuitos e implementar operaciones de compuerta.

Llamamos al servicio Braket por la notación bra-ket, una notación estándar en mecánica cuántica. Fue introducido por Paul Dirac en 1939 para describir el estado de los sistemas cuánticos y también se conoce como notación de Dirac.

Con Braket Direct, puede reservar acceso exclusivo a los diferentes dispositivos cuánticos de su elección, ponerse en contacto con especialistas en computación cuántica para recibir orientación sobre su carga de trabajo y obtener acceso anticipado a las capacidades de próxima generación, como los nuevos dispositivos cuánticos con disponibilidad limitada.

Amazon Braket tiene una función llamada Amazon Braket Hybrid Jobs, que proporciona ejecuciones totalmente gestionadas de algoritmos híbridos. Un trabajo híbrido de Braket consta de tres componentes:

En Amazon Por ejemplo, un dispositivo es un backend que puede ejecutar tareas cuánticas. Un dispositivo puede ser un simulador de circuitos cuánticos QPUo un simulador de circuitos cuánticos. Para obtener más información, consulta Dispositivos compatibles con Amazon Braket.

En la computación cuántica basada en puertas (QC), también denominada QC basada en circuitos, los cálculos se dividen en operaciones elementales (puertas). Ciertos conjuntos de puertas son universales, lo que significa que cada cálculo se puede expresar como una secuencia finita de esas puertas. Las puertas son los componentes básicos de los circuitos cuánticos y son análogas a las puertas lógicas de los circuitos digitales clásicos.

La dinámica cuántica de un sistema físico viene determinada por su hamiltoniano, que codifica toda la información sobre las interacciones entre los componentes del sistema y los efectos de las fuerzas impulsoras exógenas. ^{En las máquinas clásicas, el hamiltoniano de un sistema de cúbits de N se suele representar como una matriz de números complejos de 2 N por 2 N.} Al ejecutar una simulación hamiltoniana analógica en un dispositivo cuántico, puede evitar estos requisitos exponenciales de recursos.

Un pulso es una señal física transitoria que se transmite a los cúbits. Se describe como una forma de onda reproducida en un marco que sirve de soporte a la señal portadora y está vinculada al canal o puerto del hardware. Los clientes pueden diseñar sus propios pulsos proporcionando la envolvente analógica que modula la señal portadora sinusoidal de alta frecuencia. El marco se describe de forma única mediante una frecuencia y una fase que, a menudo, se eligen para que estén en resonancia, con la separación de energía entre los niveles de energía de |0⟩ y |1⟩ del cúbit. Por lo tanto, las compuertas se representan como pulsos con una forma predeterminada y parámetros calibrados, como su amplitud, frecuencia y duración. Los casos de uso que no estén cubiertos por las formas de onda de la plantilla se habilitarán mediante formas de onda personalizadas que se especificarán con la resolución de una sola muestra, proporcionando una lista de valores separados por un tiempo de ciclo físico fijo.

Un circuito cuántico es el conjunto de instrucciones que define un cálculo en un ordenador cuántico basado en puertas. Un circuito cuántico es una secuencia de puertas cuánticas, que son transformaciones reversibles en un qubit registro, junto con las instrucciones de medición.

Un simulador de circuitos cuánticos es un programa de computadora que se ejecuta en computadoras clásicas y calcula los resultados de medición de un circuito cuántico. En el caso de los circuitos generales, los requisitos de recursos de una simulación cuántica aumentan exponencialmente con el número de qubits simular. Braket proporciona acceso a ambos gestionados (se accede a través del Braket) API) y local (parte del Amazon Simuladores de circuitos cuánticos SDK (Braket).

Una computadora cuántica es un dispositivo físico que utiliza fenómenos de la mecánica cuántica, como la superposición y el entrelazamiento, para realizar cálculos. Existen diferentes paradigmas en la computación cuántica (QC), como el QC basado en puertas.

A QPU es un dispositivo físico de computación cuántica que puede ejecutarse en una tarea cuántica. QPUspuede basarse en diferentes paradigmas de control de calidad, como el control de calidad basado en puertas. Para obtener más información, consulta Dispositivos compatibles con Amazon Braket.

QPUEl sistema de control puede mapear directamente las puertas nativas para QPU controlar los pulsos. Las puertas nativas se pueden ejecutar en el QPU dispositivo sin necesidad de realizar más compilaciones. Subconjunto de puertas QPU compatibles. Puede encontrar las puertas nativas de un dispositivo en la página Dispositivos del Amazon Consola Braket y a través del SDK Braket.

QPUlas puertas compatibles son las puertas aceptadas por el QPU dispositivo. Es posible que estas puertas no puedan pasar directamente por elQPU, lo que significa que es posible que deban descomponerse en puertas nativas. Puede encontrar las compuertas compatibles de un dispositivo en la página Dispositivos del Amazon Consola Braket y a través del Amazon SoporteSDK.

En Braket, una tarea cuántica es la solicitud atómica a un dispositivo. En el caso de los dispositivos de control de calidad basados en puertas, esto incluye el circuito cuántico (incluidas las instrucciones de medición y el número de shots) y otros metadatos de solicitud. Puede crear tareas cuánticas a través del Amazon Braket SDK o mediante el CreateQuantumTask API operar directamente. Después de crear una tarea cuántica, se pondrá en cola hasta que el dispositivo solicitado esté disponible. Puede ver sus tareas cuánticas en la página Tareas cuánticas del Amazon Consola Braket o mediante el GetQuantumTask o SearchQuantumTasks API operaciones.

La unidad básica de información en un ordenador cuántico se denomina qubit (bit cuántico), muy parecido a un bit en la computación clásica. A qubit es un sistema cuántico de dos niveles que se puede realizar mediante diferentes implementaciones físicas, como circuitos superconductores o iones y átomos individuales. Otro qubit los tipos se basan en fotones, espines electrónicos o nucleares o sistemas cuánticos más exóticos.

Queue depth se refiere a la cantidad de tareas cuánticas y trabajos híbridos en espera para un dispositivo en particular. Se puede acceder al recuento de tareas cuánticas y de tareas híbridas de un dispositivo a través del Braket Software Development Kit (SDK) o Amazon Braket Management Console.

Queue position se refiere a la posición actual de su tarea cuántica o trabajo híbrido dentro de la cola de dispositivos correspondiente. Se puede obtener para tareas cuánticas o trabajos híbridos a través del Braket Software Development Kit (SDK) o Amazon Braket Management Console.

Dado que la computación cuántica es intrínsecamente probabilística, cualquier circuito debe evaluarse varias veces para obtener un resultado preciso. La ejecución y medición de un solo circuito se denomina disparo. El número de disparos (ejecuciones repetidas) de un circuito se elige en función de la precisión deseada para el resultado.

Una IAM política es un documento que permite o deniega los permisos Servicios de AWS y los recursos. IAMlas políticas permiten personalizar los niveles de acceso de los usuarios a los recursos. Por ejemplo, puede permitir que los usuarios accedan a todos los buckets de Amazon S3 incluidos en el Cuenta de AWS suyo o solo a uno específico.

Un IAM rol es una identidad que puedes asumir para obtener acceso temporal a los permisos. Antes de que un usuario, una aplicación o un servicio puedan asumir un IAM rol, se le deben conceder permisos para cambiar al rol. Cuando alguien asume un IAM rol, abandona todos los permisos anteriores que tenía en el rol anterior y asume los permisos del nuevo rol.

Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) es Servicio de AWS un servicio que permite almacenar datos como objetos en cubos. Los buckets de Amazon S3 ofrecen espacio de almacenamiento ilimitado. El tamaño máximo de un objeto en un bucket de Amazon S3 es de 5 TB. Puede cargar cualquier tipo de datos de archivos a un bucket de Amazon S3, como imágenes, vídeos, archivos de texto, archivos de respaldo, archivos multimedia para un sitio web, documentos archivados y los resultados de sus tareas cuánticas de Braket.