Amazon Braket とは

Amazon Braket は、研究者、科学者、開発者 AWS のサービス が量子コンピューティングを開始するのに役立つフルマネージド型です。量子コンピューティングは、量子力学の法則を活用して新しい方法で情報を処理するため、古典的なコンピュータの手の届かない計算問題を解決できる可能性があります。

量子コンピューティングハードウェアへのアクセスを得ることは、費用がかかり不便になる場合があります。アクセスが制限されているため、アルゴリズムの実行、設計の最適化、テクノロジーの現在の状態の評価、および最大のメリットを得るためにリソースをいつ投資するかの計画が困難になります。Braket は、これらの課題を克服するのに役立ちます。

Braket は、さまざまな量子コンピューティングテクノロジーへの単一のアクセスポイントを提供します。Braket を使用すると、次のことができます。

量子問題を定義し、それを解決するための量子コンピュータのプログラミングには、新しいスキルのセットが必要です。これらのスキルを得るために、Braket は量子アルゴリズムをシミュレートして実行するためのさまざまな環境を提供しています。要件に最適なアプローチを見つけて、ノートブックと呼ばれる一連のサンプル環境をすばやく使い始めることができます。

Braket 開発には 3 つのステージがあります。

量子コンピューティングと Braket について

量子コンピューティングは開発の初期段階にあります。現在、普遍的でフォールトトレラントな量子コンピュータは存在しないことを理解することが重要です。したがって、特定のタイプの量子ハードウェアは各ユースケースに適しているため、さまざまなコンピューティングハードウェアにアクセスできることが重要です。Braket は、サードパーティープロバイダーを通じてさまざまなハードウェアを提供しています。

既存の量子ハードウェアはノイズによって制限され、エラーが生じます。業界はノイズの多い中間スケール量子 (NISQ) 時代です。今NISQのところ、量子コンピューティングデバイスはノイズが多すぎて、ショアのアルゴリズムやグローバーのアルゴリズムなどの純粋な量子アルゴリズムを維持できません。より良い量子誤差補正が利用可能になるまで、最も実用的な量子コンピューティングでは、ハイブリッドアルゴリズムを作成するために、古典的 (従来の) コンピューティングリソースと量子コンピュータの組み合わせが必要です。Braket はハイブリッド量子アルゴリズムの操作に役立ちます。

ハイブリッド量子アルゴリズムでは、量子処理ユニット (QPUs) が のコプロセッサとして使用されるためCPUs、古典アルゴリズムでの特定の計算が高速化されます。これらのアルゴリズムは、計算が古典コンピュータと量子コンピュータ間で移動する反復処理を利用します。例えば、化学、最適化、機械学習における量子コンピューティングの現在の応用は、ハイブリッド量子アルゴリズムの一種である変分量子アルゴリズムに基づいています。バリエーション量子アルゴリズムでは、古典的な最適化ルーチンは、機械学習トレーニングセットのエラーに基づいてニューラルネットワークの重みが繰り返し調整されるのとほぼ同じ方法で、パラメータ化された量子回路のパラメータを繰り返し調整します。Braket は PennyLane オープンソースのソフトウェアライブラリへのアクセスを提供し、さまざまな量子アルゴリズムを支援します。

量子コンピューティングは、次の 4 つの主要な領域での計算で牽引しています。

これらの計算カテゴリの用途は、金融サービス、バイオテクノロジー、製造、医薬品などが挙げられます。Braket は、特定の実用的な問題に加えて、多くの概念実証問題にすでに適用できる機能とサンプルノートブックを提供しています。