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Lavorare con Amazon Braket Hybrid Jobs

Amazon Braket Hybrid Jobs ti offre un modo per eseguire algoritmi ibridi quantistici classici che richiedono sia AWS risorse classiche che unità di elaborazione quantistica (). QPUs Hybrid Jobs è progettato per attivare le risorse classiche richieste, eseguire l'algoritmo e rilasciare le istanze dopo il completamento, in modo da pagare solo per ciò che usi.

Hybrid Jobs è ideale per algoritmi iterativi di lunga durata che prevedono l'uso sia di risorse di calcolo classiche che di risorse di calcolo quantistico. Con Hybrid Jobs, dopo aver inviato l'algoritmo per l'esecuzione, Braket lo eseguirà in un ambiente scalabile e containerizzato. Una volta completato l'algoritmo, puoi recuperare i risultati.

Inoltre, le attività quantistiche create da un lavoro ibrido traggono vantaggio dall'accodamento con priorità più elevata verso il dispositivo QPU di destinazione. Questa prioritizzazione garantisce che i calcoli quantistici vengano elaborati ed eseguiti prima delle altre attività in attesa in coda. Ciò è particolarmente vantaggioso per gli algoritmi ibridi iterativi, in cui i risultati di un'attività quantistica dipendono dai risultati di attività quantistiche precedenti. Esempi di tali algoritmi includono il Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA), l'autosolver quantistico variazionale o l'apprendimento automatico quantistico. È inoltre possibile monitorare l'avanzamento dell'algoritmo quasi in tempo reale, in modo da tenere traccia dei costi, del budget o di metriche personalizzate come la perdita di allenamento o i valori di aspettativa.

Puoi accedere ai lavori ibridi in Braket utilizzando:

Quando usare Amazon Braket Hybrid Jobs

Amazon Braket Hybrid Jobs ti consente di eseguire algoritmi ibridi quantistici classici, come Variational Quantum Eigensolver (VQE) e Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA), che combinano risorse di calcolo classiche con dispositivi di calcolo quantistico per ottimizzare le prestazioni dei sistemi quantistici odierni. Amazon Braket Hybrid Jobs offre tre vantaggi principali:

Esecuzione di un processo ibrido con Amazon Braket Hybrid Jobs

Per eseguire un processo ibrido con Amazon Braket Hybrid Jobs, devi prima definire il tuo algoritmo. Puoi definirlo scrivendo lo script dell'algoritmo e, facoltativamente, altri file di dipendenza utilizzando Amazon Braket Python SDK o. PennyLane Se desideri utilizzare altre librerie (open source o proprietarie), puoi definire un'immagine del contenitore personalizzata utilizzando Docker, che include queste librerie. Per ulteriori informazioni, consulta Bring your own container (BYOC).

In entrambi i casi, successivamente crei un lavoro ibrido utilizzando Amazon BraketAPI, dove fornisci lo script o il contenitore dell'algoritmo, seleziona il dispositivo quantistico di destinazione che il lavoro ibrido deve utilizzare e quindi scegli tra una serie di impostazioni opzionali. I valori predefiniti forniti per queste impostazioni opzionali funzionano per la maggior parte dei casi d'uso. Affinché il dispositivo di destinazione esegua il tuo Hybrid Job, puoi scegliere tra una QPU, un simulatore on-demand (comeSV1, DM1 oTN1) o la classica istanza di job ibrida stessa. Con un simulatore o una QPU on-demand, il tuo contenitore di job ibrido effettua chiamate API verso un dispositivo remoto. Con i simulatori incorporati, il simulatore è incorporato nello stesso contenitore dello script dell'algoritmo. I simulatori di fulmini di PennyLane sono integrati nel contenitore di job ibrido predefinito e preconfigurato che puoi utilizzare. Se esegui il codice utilizzando un PennyLane simulatore incorporato o un simulatore personalizzato, puoi specificare un tipo di istanza e quante istanze desideri utilizzare. Consulta la pagina dei prezzi di Amazon Braket per i costi associati a ciascuna scelta.

Se il dispositivo di destinazione è un simulatore on-demand o integrato, Amazon Braket inizia subito a eseguire il processo ibrido. Avvia l'istanza del processo ibrido (puoi personalizzare il tipo di istanza nella API chiamata), esegue l'algoritmo, scrive i risultati su Amazon S3 e rilascia le tue risorse. Questa versione di risorse garantisce che paghi solo per ciò che usi.

Il numero totale di lavori ibridi simultanei per unità di elaborazione quantistica (QPU) è limitato. Oggi, su una QPU può essere eseguito solo un processo ibrido alla volta. Le code vengono utilizzate per controllare il numero di processi ibridi che possono essere eseguiti in modo da non superare il limite consentito. Se il dispositivo di destinazione è una QPU, il processo ibrido entra prima nella coda dei lavori della QPU selezionata. Amazon Braket attiva l'istanza di lavoro ibrida necessaria ed esegue il processo ibrido sul dispositivo. Per tutta la durata dell'algoritmo, il processo ibrido ha accesso prioritario, il che significa che le attività quantistiche del lavoro ibrido vengono eseguite prima delle altre attività quantistiche di Braket in coda sul dispositivo, a condizione che le attività quantistiche del lavoro vengano inviate alla QPU una volta ogni pochi minuti. Una volta completato il lavoro ibrido, vengono rilasciate risorse, il che significa che paghi solo per ciò che utilizzi.

Sia nello scenario target del simulatore che in quello della QPU, hai la possibilità di definire metriche personalizzate dell'algoritmo, come l'energia della tua Hamiltoniana, come parte dell'algoritmo. Queste metriche vengono segnalate automaticamente ad Amazon CloudWatch e da lì vengono visualizzate quasi in tempo reale nella console Amazon Braket.