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Trabalhando com o Amazon Braket Hybrid Jobs

O Amazon Braket Hybrid Jobs oferece uma maneira de você executar algoritmos clássicos quânticos híbridos que exigem recursos AWS clássicos e unidades de processamento quântico (). QPUs O Hybrid Jobs foi projetado para ativar os recursos clássicos solicitados, executar seu algoritmo e liberar as instâncias após a conclusão, para que você pague apenas pelo que usar.

O Hybrid Jobs é ideal para algoritmos iterativos de longa duração que envolvem o uso de recursos de computação clássica e recursos de computação quântica. Com o Hybrid Jobs, depois de enviar seu algoritmo para execução, o Braket executará seu algoritmo em um ambiente escalável e em contêineres. Depois que o algoritmo for concluído, você poderá recuperar os resultados.

Além disso, as tarefas quânticas criadas a partir de um trabalho híbrido se beneficiam do enfileiramento de maior prioridade no dispositivo QPU de destino. Essa priorização garante que seus cálculos quânticos sejam processados e executados antes de outras tarefas que aguardam na fila. Isso é particularmente vantajoso para algoritmos híbridos iterativos, nos quais os resultados de uma tarefa quântica dependem dos resultados de tarefas quânticas anteriores. Exemplos desses algoritmos incluem o Algoritmo de Otimização Aproximada Quântica (QAOA), o autosolucionadorquântico variacional ou o aprendizado de máquina quântico. Você também pode monitorar o progresso do algoritmo quase em tempo real, permitindo que você acompanhe os custos, o orçamento ou as métricas personalizadas, como perda de treinamento ou valores esperados.

Você pode acessar trabalhos híbridos no Braket usando:

Quando usar o Amazon Braket Hybrid Jobs

O Amazon Braket Hybrid Jobs permite que você execute algoritmos clássicos quânticos híbridos, como o Variational Quantum Eigensolver (VQE) e o Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA), que combinam recursos computacionais clássicos com dispositivos de computação quântica para otimizar o desempenho dos sistemas quânticos atuais. O Amazon Braket Hybrid Jobs oferece três benefícios principais:

Executando um trabalho híbrido com o Amazon Braket Hybrid Jobs

Para executar um trabalho híbrido com o Amazon Braket Hybrid Jobs, primeiro você precisa definir seu algoritmo. Você pode defini-lo escrevendo o script do algoritmo e, opcionalmente, outros arquivos de dependência usando o Amazon Braket Python SDK ou. PennyLane Se quiser usar outras bibliotecas (de código aberto ou proprietárias), você pode definir sua própria imagem de contêiner personalizada usando o Docker, que inclui essas bibliotecas. Para obter mais informações, consulte Traga seu próprio contêiner (BYOC).

Em ambos os casos, em seguida, você cria um trabalho híbrido usando o Amazon API Braket, onde você fornece seu script ou contêiner de algoritmo, seleciona o dispositivo quântico de destino que o trabalho híbrido deve usar e, em seguida, escolhe entre uma variedade de configurações opcionais. Os valores padrão fornecidos para essas configurações opcionais funcionam para a maioria dos casos de uso. Para que o dispositivo de destino execute seu Hybrid Job, você pode escolher entre uma QPU, um simulador sob demanda (como SV1 DM1 ouTN1) ou a própria instância de trabalho híbrida clássica. Com um simulador sob demanda ou QPU, seu contêiner de tarefas híbrido faz chamadas de API para um dispositivo remoto. Com os simuladores incorporados, o simulador é incorporado no mesmo contêiner do seu script de algoritmo. Os simuladores de relâmpagos do PennyLane são incorporados ao contêiner de trabalhos híbrido pré-construído padrão para você usar. Se você executar seu código usando um PennyLane simulador incorporado ou personalizado, poderá especificar um tipo de instância e quantas instâncias deseja usar. Consulte a página de preços do Amazon Braket para ver os custos associados a cada opção.

Se seu dispositivo de destino for um simulador sob demanda ou incorporado, o Amazon Braket começará a executar a tarefa híbrida imediatamente. Ele ativa a instância de trabalho híbrida (você pode personalizar o tipo de instância na API chamada), executa seu algoritmo, grava os resultados no Amazon S3 e libera seus recursos. Essa liberação de recursos garante que você pague somente pelo que usar.

O número total de trabalhos híbridos simultâneos por unidade de processamento quântico (QPU) é restrito. Atualmente, somente uma tarefa híbrida pode ser executada em uma QPU a qualquer momento. As filas são usadas para controlar o número de trabalhos híbridos que podem ser executados de forma a não exceder o limite permitido. Se o dispositivo de destino for uma QPU, sua tarefa híbrida primeiro entrará na fila de tarefas da QPU selecionada. O Amazon Braket cria a instância de trabalho híbrida necessária e executa sua tarefa híbrida no dispositivo. Durante a duração do seu algoritmo, sua tarefa híbrida tem acesso prioritário, o que significa que as tarefas quânticas de sua tarefa híbrida são executadas antes de outras tarefas quânticas do Braket enfileiradas no dispositivo, desde que as tarefas quânticas da tarefa sejam enviadas à QPU uma vez a cada poucos minutos. Depois que seu trabalho híbrido for concluído, os recursos serão liberados, o que significa que você paga apenas pelo que usar.

Tanto no simulador quanto nos cenários de destino da QPU, você tem a opção de definir métricas personalizadas do algoritmo, como a energia do seu hamiltoniano, como parte do seu algoritmo. Essas métricas são automaticamente reportadas à Amazon CloudWatch e, a partir daí, são exibidas quase em tempo real no console do Amazon Braket.