Amazon Braket이란 무엇입니까? - Amazon Braket

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Amazon Braket이란 무엇입니까?

작은 정보

를 사용하여 양자 컴퓨팅의 기초를 알아보세요 AWS! Amazon Braket Digital Learning Plan에 등록하고 일련의 학습 과정과 디지털 평가를 완료한 후 자체 디지털 배지를 획득합니다.

Amazon Braket은 연구원, 과학자 및 개발자가 양자 컴퓨팅을 시작할 수 AWS 서비스 있도록 지원하는 완전 관리형 솔루션입니다. 양자 컴퓨팅은 양자 메커니즘의 법을 활용하여 새로운 방식으로 정보를 처리하기 때문에 클래식 컴퓨터의 범위를 벗어나는 컴퓨팅 문제를 해결할 수 있습니다.

양자 컴퓨팅 하드웨어에 대한 액세스는 비용이 많이 들고 불편할 수 있습니다. 제한된 액세스로 인해 알고리즘을 실행하고, 설계를 최적화하고, 기술의 현재 상태를 평가하고, 최대한의 이점을 위해 리소스를 투자할 시기를 계획하기가 어렵습니다. Braket은 이러한 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다.

Braket은 다양한 양자 컴퓨팅 기술에 대한 단일 액세스 지점을 제공합니다. Braket을 사용하면 다음을 수행할 수 있습니다.

  • 양자 및 하이브리드 알고리즘을 탐색하고 설계합니다.

  • 서로 다른 양자 회로 시뮬레이터에서 알고리즘을 테스트합니다.

  • 다양한 유형의 양자 컴퓨터에서 알고리즘을 실행합니다.

  • 개념 증명 애플리케이션을 생성합니다.

양자 문제를 정의하고 이를 해결하기 위해 양자 컴퓨터를 프로그래밍하려면 새로운 기술 세트가 필요합니다. 이러한 기술을 얻는 데 도움이 되도록 Braket은 양자 알고리즘을 시뮬레이션하고 실행할 수 있는 다양한 환경을 제공합니다. 요구 사항에 가장 적합한 접근 방식을 찾고 노트북이라는 예제 환경 세트를 빠르게 시작할 수 있습니다.

Braket 개발에는 세 단계가 있습니다.

  • 빌드 - Braket은 시작하기 쉽게 해주는 완전 관리형 Jupyter 노트북 환경을 제공합니다. Braket 노트북에는 Amazon Braket를 포함한 샘플 알고리즘, 리소스 및 개발자 도구가 사전 설치되어 있습니다SDK. Amazon Braket를 사용하면 양자 알고리즘을 빌드한 다음 코드 한 줄을 변경하여 서로 다른 양자 컴퓨터 및 시뮬레이터에서 이를 테스트하고 실행할 SDK수 있습니다.

  • 테스트 - Braket은 완전 관리형 고성능 양자 회로 시뮬레이터에 대한 액세스를 제공합니다. 회로를 테스트하고 검증할 수 있습니다. Braket은 모든 기본 소프트웨어 구성 요소와 Amazon Elastic Compute Cloud(AmazonEC2) 클러스터를 처리하여 클래식 고성능 컴퓨팅(HPC) 인프라에서 양자 회로를 시뮬레이션하는 부담을 덜어줍니다.

  • 실행 - Braket은 다양한 유형의 양자 컴퓨터에 대한 안전한 온디맨드 액세스를 제공합니다. 에서 게이트 기반 양자 컴퓨터에 액세스할 수 있습니다.IonQ, IQM, 및 Rigetti와의 아날로그 Hamiltonian 시뮬레이터 QuEra. 또한 선결제 약정이 없으며 개별 공급자를 통해 액세스를 조달할 필요가 없습니다.

양자 컴퓨팅 및 Braket 정보

양자 컴퓨팅은 초기 개발 단계에 있습니다. 현재 범용 내결함성 양자 컴퓨터가 존재하지 않는다는 점을 이해하는 것이 중요합니다. 따라서 특정 유형의 양자 하드웨어는 각 사용 사례에 더 적합하며 다양한 컴퓨팅 하드웨어에 액세스하는 것이 중요합니다. Braket은 타사 공급자를 통해 다양한 하드웨어를 제공합니다.

기존 양자 하드웨어는 노이즈로 인해 제한되어 오류가 발생합니다. 업계는 소음 중간 규모 Quantum(NISQ) 시대에 있습니다. NISQ 시대에는 양자 컴퓨팅 디바이스가 너무 시끄러워 Shor의 알고리즘 또는 Grover의 알고리즘과 같은 순수 양자 알고리즘을 유지할 수 없습니다. 더 나은 양자 오류 수정을 사용할 수 있을 때까지 가장 실용적인 양자 컴퓨팅은 하이브리드 알고리즘을 생성하기 위해 클래식(기존) 컴퓨팅 리소스를 양자 컴퓨터와 조합해야 합니다. Braket은 하이브리드 양자 알고리즘을 사용하는 데 도움이 됩니다.

하이브리드 양자 알고리즘에서는 양자 처리 단위(QPUs)가의 공동 프로세서로 사용CPUs되므로 클래식 알고리즘에서 특정 계산 속도가 빨라집니다. 이러한 알고리즘은 컴퓨팅이 클래식 컴퓨터와 양자 컴퓨터 간에 이동하는 반복 처리를 활용합니다. 예를 들어, 화학, 최적화 및 기계 학습에서 양자 컴퓨팅의 현재 애플리케이션은 하이브리드 양자 알고리즘의 일종인 변형 양자 알고리즘을 기반으로 합니다. 변형 양자 알고리즘에서 클래식 최적화 루틴은 기계 학습 훈련 세트의 오류에 따라 신경망의 가중치를 반복적으로 조정하는 것과 동일한 방식으로 파라미터화된 양자 회로의 파라미터를 반복적으로 조정합니다. Braket은 PennyLane 오픈 소스 소프트웨어 라이브러리에 대한 액세스를 제공하여 변형 양자 알고리즘을 지원합니다.

양자 컴퓨팅은 다음 네 가지 주요 영역에서 컴퓨팅에 대한 트랙션을 얻고 있습니다.

  • 숫자 이론 - 팩토링 및 암호화 포함(예: Shor의 알고리즘은 숫자 이론 계산을 위한 기본 양자 메서드)

  • 최적화 - 제약 조건 만족도, 선형 시스템 해결 및 기계 학습 포함

  • 검색, 숨겨진 하위 그룹 및 순서 조사 결과를 포함한 원형 컴퓨팅(예: Grover의 알고리즘은 원형 컴퓨팅을 위한 기본 양자 메서드)

  • 시뮬레이션 - 직접 시뮬레이션, 매듭 불변 및 양자 근사 최적화 알고리즘(QAOA) 애플리케이션 포함

이러한 범주의 컴퓨팅에 대한 애플리케이션은 금융 서비스, 생명공학, 제조 및 제약에서 찾을 수 있습니다. Braket은 특정 실제 문제 외에도 여러 개념 증명 문제에 이미 적용할 수 있는 기능과 예제 노트북을 제공합니다.

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