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Amazon Braket Hybrid Jobs 작업

Amazon Braket Hybrid Jobs는 클래식 AWS 리소스와 양자 처리 장치(QPUs)가 모두 필요한 하이브리드 양자 클래식 알고리즘을 실행할 수 있는 방법을 제공합니다. 하이브리드 작업은 요청된 클래식 리소스를 가동하고, 알고리즘을 실행하고, 완료 후 인스턴스를 릴리스하도록 설계되었으므로 사용한 만큼만 비용을 지불하면 됩니다.

하이브리드 작업은 클래식 컴퓨팅 리소스와 양자 컴퓨팅 리소스를 모두 사용하는 장기 실행 반복 알고리즘에 적합합니다. 하이브리드 작업을 사용하면 실행할 알고리즘을 제출한 후 Braket은 확장 가능하고 컨테이너화된 환경에서 알고리즘을 실행합니다. 알고리즘이 완료되면 결과를 검색할 수 있습니다.

또한 하이브리드 작업에서 생성된 양자 작업은 대상 QPU 디바이스에 대한 우선 순위가 더 높은 대기열에서 이점을 얻을 수 있습니다. 이러한 우선 순위를 지정하면 양자 계산이 처리되고 대기열에서 대기 중인 다른 작업보다 먼저 실행됩니다. 이는 하나의 양자 작업의 결과가 이전 양자 작업의 결과에 따라 달라지는 반복 하이브리드 알고리즘에 특히 유용합니다. 이러한 알고리즘의 예로는 Quantum Approximate Optimization Algorithm(QAOA), 변형 양자 eigensolver 또는 양자 기계 학습이 있습니다. 또한 알고리즘 진행 상황을 거의 실시간으로 모니터링하여 비용, 예산 또는 훈련 손실이나 예상 값과 같은 사용자 지정 지표를 추적할 수 있습니다.

다음을 사용하여 Braket에서 하이브리드 작업에 액세스할 수 있습니다.

Amazon Braket Hybrid Jobs를 사용해야 하는 경우

Amazon Braket Hybrid Jobs를 사용하면 변형 Quantum Eigensolver(VQE) 및 Quantum Approximate Optimization Algorithm(QAOA)과 같은 하이브리드 양자 클래식 알고리즘을 실행할 수 있습니다.이 알고리즘은 클래식 컴퓨팅 리소스를 양자 컴퓨팅 디바이스와 결합하여 오늘날 양자 시스템의 성능을 최적화합니다. Amazon Braket Hybrid Jobs는 세 가지 주요 이점을 제공합니다.

Amazon Braket Hybrid Jobs로 하이브리드 작업 실행

Amazon Braket Hybrid Jobs로 하이브리드 작업을 실행하려면 먼저 알고리즘을 정의해야 합니다. Amazon Braket Python SDK 또는 PennyLane을 사용하여 알고리즘 스크립트와 선택적으로 기타 종속성 파일을 작성하여 정의할 수 있습니다. 다른 (오픈 소스 또는 독점) 라이브러리를 사용하려면 이러한 라이브러리가 포함된 Docker를 사용하여 사용자 지정 컨테이너 이미지를 정의할 수 있습니다. 자세한 내용은 자체 컨테이너 가져오기(BYOC)를 참조하세요.

어느 경우든 다음으로 Amazon Braket를 사용하여 하이브리드 작업을 생성합니다. API여기서 알고리즘 스크립트 또는 컨테이너를 제공하고 하이브리드 작업이 사용할 대상 양자 디바이스를 선택한 다음 다양한 선택적 설정 중에서 선택합니다. 이러한 선택적 설정에 제공된 기본값은 대부분의 사용 사례에서 작동합니다. 대상 디바이스가 하이브리드 작업을 실행하려면 QPU, 온디맨드 시뮬레이터(예: SV1 DM1 또는 TN1) 또는 클래식 하이브리드 작업 인스턴스 자체 중에서 선택할 수 있습니다. 온디맨드 시뮬레이터 또는 QPU를 사용하면 하이브리드 작업 컨테이너가 원격 디바이스에 대한 API 호출을 수행합니다. 임베디드 시뮬레이터를 사용하면 알고리즘 스크립트와 동일한 컨테이너에 시뮬레이터가 포함됩니다. PennyLane의 번개 시뮬레이터에는 사용할 수 있도록 사전 구축된 기본 하이브리드 작업 컨테이너가 포함되어 있습니다. 임베디드 PennyLane 시뮬레이터 또는 사용자 지정 시뮬레이터를 사용하여 코드를 실행하는 경우 인스턴스 유형과 사용하려는 인스턴스 수를 지정할 수 있습니다. 각 선택과 관련된 비용은 Amazon Braket 요금 페이지를 참조하세요.

대상 디바이스가 온디맨드 또는 임베디드 시뮬레이터인 경우 Amazon Braket은 하이브리드 작업을 즉시 실행하기 시작합니다. 하이브리드 작업 인스턴스를 가동하고(API호출 시 인스턴스 유형을 사용자 지정할 수 있음), 알고리즘을 실행하고, Amazon S3에 결과를 쓰고, 리소스를 릴리스합니다. 이 리소스 릴리스를 통해 사용한 만큼만 비용을 지불할 수 있습니다.

양자 처리 단위(QPU)당 동시 하이브리드 작업의 총 수는 제한됩니다. 현재는 한 번에 하나의 하이브리드 작업만 QPU에서 실행할 수 있습니다. 대기열은 허용된 제한을 초과하지 않도록 실행할 수 있는 하이브리드 작업 수를 제어하는 데 사용됩니다. 대상 디바이스가 QPU인 경우 하이브리드 작업은 먼저 선택한 QPU의 작업 대기열에 들어갑니다. Amazon Braket은 필요한 하이브리드 작업 인스턴스를 가동하고 디바이스에서 하이브리드 작업을 실행합니다. 알고리즘 기간 동안 하이브리드 작업에는 우선 액세스 권한이 있습니다. 즉, 작업 양자 작업이 몇 분에 한 번씩 QPU에 제출되면 하이브리드 작업의 양자 작업이 디바이스에 대기 중인 다른 Braket 양자 작업보다 먼저 실행됩니다. 하이브리드 작업이 완료되면 리소스가 릴리스됩니다. 즉, 사용한 만큼만 비용을 지불하면 됩니다.

시뮬레이터 및 QPU 대상 시나리오 모두에서 알고리즘의 일부로 Hamiltonian의 에너지와 같은 사용자 지정 알고리즘 지표를 정의할 수 있습니다. 이러한 지표는 Amazon CloudWatch에 자동으로 보고되며 거기서 Amazon Braket 콘솔에 거의 실시간으로 표시됩니다.