Amazon Braket の仕組み

Amazon Braket は、オンデマンド回路シミュレーターやさまざまなタイプの QPU を含む量子コンピューティングデバイスへのオンデマンドアクセスを提供します。Amazon Braket では、デバイスへのアトミックリクエストは量子タスクです。ゲートベースの QC デバイスの場合、このリクエストには、量子回路 (測定命令とショット数を含む) などのリクエストメタデータが含まれます。アナログハミルトニアンシミュレーターの場合、量子タスクには量子レジスターの物理レイアウトと、操作フィールド間の時間とスペースに関する依存関係が含まれます。

Braket Direct は、AWS で量子コンピューティングを探索する方法を拡張することで研究とイノベーションを加速するプログラムです。さまざまな量子デバイスの専用の容量を予約したり、量子コンピューティングのスペシャリストと直接連携したり、あるいは IonQ の最新のトラップドイオンデバイスである Forte など、次世代の機能に早期にアクセスしたりできます。

このセクションでは、Amazon Braket で量子タスクを実行するフローの概略について学習します。

Amazon Braket 量子タスクフロー

Jupyter ノートブックを使用すると、Amazon Braket コンソールまたは Amazon Braket SDK を使用して、量子タスクを簡単に定義、送信、モニタリングできます。量子回路は SDK で直接ビルドできます。ただし、アナログハミルトニアンシミュレーターでは、レジスタレイアウトと制御フィールドを定義する必要があります。量子タスクを定義したら、実行するデバイスを選択して、量子タスクを Amazon Braket API に送信することができます(2)。選択したデバイスに応じて、デバイスが利用可能になるまで量子タスクがキューに入れられ、タスクが実行のために QPU またはシミュレータに送信されます (3)。Amazon Braket では、さまざまなタイプの QPU (IonQ、IQM、QuEra、Rigetti)、3 つのオンデマンドシミュレーター (SV1、DM1、TN1)、2 つのローカルシミュレーター、1 つの埋め込みシミュレーターにアクセスできます。詳細については、「Amazon Braket supported devices」を参照してください。

量子タスクが処理されると、Amazon Braket は Amazon S3 バケットに結果を返します。このバケットでは、データは AWS アカウント アカウントに保存されます (4)。同時に、SDK はバックグラウンドで結果をポーリングし、量子タスク完了時に Jupyter Notebook にロードします。また、Amazon Braket コンソールの [量子タスク] ページで、または Amazon Braket API の GetQuantumTask オペレーションを使用して、量子タスクを表示し管理することができます。

もちろん、Amazon Braket は、ユーザーアクセス管理、モニタリング、ロギングおよびイベントベースの処理のために、AWS Identity and Access Management (IAM)、Amazon CloudWatch、AWS CloudTrail および Amazon EventBridge と統合されています (5)。

サードパーティーのデータ処理

QPU デバイスに送信された量子タスクは、サードパーティープロバイダーが運営する施設にある量子コンピュータで処理されます。Amazon Braket のセキュリティとサードパーティー処理の詳細については、「Amazon Braket ハードウェアプロバイダーのセキュリティ」を参照してください。