Amazon Braket 術語和概念 - Amazon Braket

本文為英文版的機器翻譯版本,如內容有任何歧義或不一致之處,概以英文版為準。

Amazon Braket 術語和概念

提示

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下列術語和概念用於 Braket:

類比漢密爾頓模擬

Analog Hamiltonian Simulation (AHS) 是一種獨特的量子運算範例,用於直接模擬多體系統的時間相依量子動態。在 中AHS,使用者會直接指定時間相依的漢密爾頓文,而量子電腦的調校方式會直接模擬此漢密爾頓文下的持續時間演進。 AHS 裝置通常是特殊用途裝置,而不是通用量子電腦,例如以閘道為基礎的裝置。它們僅限於他們可以模擬的漢密爾頓人類別。不過,由於這些漢密爾頓人是自然實作在裝置上,AHS因此 不會承受將演算法建構為電路和實作閘道操作所需的額外負荷。

剎車

我們在 bra-ket 表示法之後命名了 Braket 服務,這是量子力學中的標準表示法。Paul Dirac 於 1939 年推出此系統來描述量子系統的狀態,也稱為 Dirac 表示法。

Braket Direct

使用 Braket Direct,您可以保留對您選擇的不同量子裝置的專用存取權、與量子運算專家連線,以取得工作負載的指引,以及提早存取新一代功能,例如可用性有限的新量子裝置。

Braket 混合任務

Amazon Braket 有一個稱為 的功能 Amazon 提供混合演算法完整受管執行的 Braket 混合任務。Braket 混合任務包含三個元件:

  1. 演算法的定義,可以指令碼、Python 模組或 Docker 容器的形式提供。

  2. 根據 Amazon 的混合式任務執行個體EC2,要在其中執行演算法。預設為 ml.m5.xlarge 執行個體。

  3. 要在其中執行屬於您演算法之量子任務的量子裝置。單一混合任務通常包含許多量子任務的集合。

Device

In (入) Amazon Braket,裝置是可以執行量子任務的後端。裝置可以是 QPU量子電路模擬器。若要進一步了解,請參閱 Amazon Braket 支援的裝置

閘道式量子運算

在閘道式量子運算 (QC) 中,也稱為電路式 QC,運算會細分為基本操作 (閘道)。某些閘道集是通用的,這表示每個運算都可以表達為這些閘道的有限序列。Gates 是量子電路的建置區塊,類似於傳統數位電路的邏輯閘道。

漢密爾頓文

實體系統的量子動態是由其漢密爾頓文決定,其編碼有關系統成分與外源性驅動力之間互動的所有資訊。N qubit 系統的 Hamiltonian 通常表示為傳統機器上複雜數字的 2N x 2N 矩陣。透過在量子裝置上執行類比 Hamiltonian 模擬,您可以避免這些指數資源需求。

脈衝

脈衝是傳輸到 qubit 的暫時性實體訊號。它由播放在框架中的波形描述,該影格可做為電信業者訊號的支援,並繫結至硬體通道或連接埠。客戶可以提供模擬信封來調節高頻率正弦波載波訊號,藉此設計自己的脈衝。影格是由頻率和階段所獨有描述,通常選擇與 qubit 的 |0⟩ 和 |1⟩ 的能量層級之間的能量分隔進行共振。因此,閘道會以具有預先定義形狀的脈衝和校正參數的形式進行,例如其振幅、頻率和持續時間。範本波形未涵蓋的使用案例將透過自訂波形啟用,該波形將透過提供以固定、實體週期時間分隔的值清單,在單一範例解析度中指定。

量子電路

量子電路是指示集,可定義以閘道為基礎的量子電腦上的運算。量子電路是量子閘道的序列,這是 qubit 註冊,以及測量指示。

Quantum 電路模擬器

量子電路模擬器是一種電腦程式,可在傳統電腦上執行,並計算量子電路的測量結果。對於一般電路,量子模擬的資源需求會隨著 qubits 進行模擬。Braket 提供兩個受管 (透過 Braket 存取 API) 和本機 (屬於 Amazon Braket SDK) 量子電路模擬器。

Quantum 電腦

量子電腦是一種實體裝置,使用量子機械現象,例如疊加和糾結,來執行運算。量子運算 (QC) 有不同的範例,例如以閘道為基礎的 QC。

量子處理單位 (QPU)

QPU 是可在量子任務上執行的實體量子運算裝置。 QPUs 可以根據不同的 QC 範例,例如以閘道為基礎的 QC。若要進一步了解,請參閱 Amazon Braket 支援的裝置

QPU 原生閘道

QPU 原生閘道可以直接映射,以控制系統控制脈衝QPU。原生閘道可以在QPU裝置上執行,無需進一步編譯。QPU 支援的閘道子集。您可以在 的裝置頁面上找到裝置的原生閘道 Amazon Braket 主控台 和 透過 Braket SDK。

QPU 支援的閘道

QPU 支援的閘道是QPU裝置接受的閘道。這些閘道可能無法直接在 上執行QPU,這表示它們可能需要分解為原生閘道。您可以在 的裝置頁面上找到裝置支援的閘道 Amazon Braket 主控台和透過 Amazon Braket SDK。

Quantum 任務

在 Braket 中,量子任務是對裝置的原子請求。對於以閘道為基礎的 QC 裝置,這包含量子電路 (包括測量指示和 shots) 和其他請求中繼資料。您可以透過 建立量子任務 Amazon Braket SDK或使用 CreateQuantumTask API 操作。在您建立量子任務之後,它將排入佇列,直到請求的裝置可用為止。您可以在 的 Quantum 任務頁面上檢視您的量子任務 Amazon Braket 主控台或使用 GetQuantumTask 或 SearchQuantumTasks API 操作。

Qubit

量子電腦中的基本資訊單位稱為 qubit (量子位元),就像傳統運算中的一些。A qubit 是一種兩層量子系統,可透過不同的實體實作實現,例如超導電路或個別離子和原子。其他 qubit 類型是以光子、電子或核子旋轉,或更奇特的量子系統為基礎。

Queue depth

Queue depth 是指針對特定裝置排入佇列的量子任務和混合任務數量。裝置的量子任務和混合式任務佇列計數可透過 存取 Braket Software Development Kit (SDK) 或 Amazon Braket Management Console.

  1. 任務佇列深度是指目前等待以正常優先順序執行的量子任務總數。

  2. 優先順序任務佇列深度是指等待執行的已提交量子任務總數 Amazon Braket Hybrid Jobs。 這些任務在混合式任務啟動後,會優先於獨立任務。

  3. 混合任務佇列深度是指目前在裝置上排入佇列的混合任務總數。Quantum tasks 作為混合任務的一部分提交具有優先順序,並彙總於 Priority Task Queue.

Queue position

Queue position 是指您的量子任務或個別裝置佇列內混合任務的目前位置。可以透過 取得量子任務或混合式任務 Braket Software Development Kit (SDK) 或 Amazon Braket Management Console.

Shots

由於量子運算本質上具有機率,因此任何電路都需要評估多次,才能獲得準確的結果。單一電路執行和測量稱為擷取。根據結果的所需準確性,選擇電路的鏡頭 (重複執行) 數量。

AWS Amazon Braket 的術語和秘訣

IAM 政策

IAM 政策是允許或拒絕 AWS 服務 和資源許可的文件。 IAM政策可讓您自訂使用者對 資源的存取層級。例如,您可以允許使用者存取 內的所有 Amazon S3 儲存貯體 AWS 帳戶,或只存取特定儲存貯體。

  • 最佳實務:授予許可時,請遵循最低權限的安全原則。遵循此原則,有助於防止使用者或角色擁有比執行其量子任務所需的更多許可。例如,如果員工只需要存取特定儲存貯體,請在IAM政策中指定儲存貯體,而不是授予員工存取您 中的所有儲存貯體的權限 AWS 帳戶。

IAM 角色

IAM 角色是您可以擔任的身分,以取得暫時存取許可。在使用者、應用程式或服務可以擔任IAM角色之前,必須先授予他們切換到角色的許可。當有人擔任IAM角色時,他們會放棄先前在先前角色下擁有的所有許可,並擔任新角色的許可。

  • 最佳實務:IAM角色非常適合需要暫時授予服務或資源存取權的情況,而非長期的情況。

Amazon S3 儲存貯體

Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) 是 AWS 服務 ,可讓您將資料作為物件存放在儲存貯體中。Amazon S3 儲存貯體提供無限制的儲存空間。Amazon S3 儲存貯體中物件的大小上限為 5 TB。您可以將任何類型的檔案資料上傳至 Amazon S3 儲存貯體,例如影像、影片、文字檔案、備份檔案、網站媒體檔案、封存文件,以及您的 Braket 量子任務結果。

  • 最佳實務:您可以設定許可來控制對 S3 儲存貯體的存取。如需詳細資訊,請參閱 Amazon S3 文件中的儲存貯體政策