V posledním týdenním přehledu jsme informovali o tom, že Amazon skrze AWS zpřístupnil svoji platformu Amazon Braket, která by široké veřejnosti měla zpřístupnit počítání na kvantových počítačů různých výrobců. A my jsme se zúčastnili krátkého úvodního webináře o této službě.

Není to tak dlouho, co jsme psali o Azure Quantum od Microsoft, který však stále není přístupný široké veřejnosti, ale služba je podobná tomu, co nabízí Amazon. Avšak, stále neznáme moc podrobností.

Obecně, kvantové aktivity Amazonu lze rozdělit na tři pilíře. Prvním je AWS Centre for Quantum Computing, které otevřeli nedávno ve spolupráci s Caltech (California Institute of Technology). Cílem tohoto centra je prozkoumat možnosti uplatnění jak v kvantovém hardware tak i software. Zde na přímou otázku, jestli Amazon plánuje nějaký vlastní kvantový hardware, odpověděli zástupci vyhýbavě s odkazem na toto centrum.

Dalším pilířem je Amazon Quantum Solution Lab. Jedná se o menší sociální síť, která by měla spojit již etablované odborníky v oboru s lidmi, kteří by chtěli pomocí kvantových počítačů řešit nějaký problém. Cílem je tedy ve spolupráci s experty získat zkušenosti, kontakty a případně najít řešení problému. Mezi partnery jsou např.: 1QBit, rahko, Rigetti, QC Ware, QSimulate, Qu&Co, Xanadu, QunaSys nebo Zapata.

Třetím pilířem je pak právě Amazon Braket, jedná se o cloudovou platformu, kde lze posílat výpočty na kvantové procesory nebo simulátory. Amazon Braket se primárně ovládá pomocí Jupyter notebook v Pythonu, kde lze poměrně jednoduchým způsobem připojit knihovny a poslat výpočet na jednotlivé kvantové počítače změnou jediného řádku. Také centrum nápovědy a pomoci vypadá obstojně a nabízí i ukázkové Jupyter notebooky.

Jaká zařízení tedy Amazon Braket nabízí v současnosti:

• D-Wave a jejich annealer 2000Q s 2048 supravodivými qubity.
  • Cena za úlohu: $0.30
  • Cena za jedno spuštění: $0.00019
• IonQ s 11 qubity z chlazených iontů
  • Cena za úlohu: $0.30
  • Cena za jedno spuštění: $0.01
• Rigetti a kvantový procesor Aspen-8 s 30 supravodivými qubity
  • Cena za úlohu: $0.30
  • Cena za jedno spuštění: $0.00035
• AWS simulator SV1
  • Cena za úlohu: $4.50/hodinu

Protože kvantové výpočty jsou pravděpodobností povahy, nestačí jen jedno spuštění (shot), ale je potřeba úlohu spustit několikrát, abychom získaly reprezentativní výsledek s dobrou statistikou. Typicky jedná úloha se může skládat z 1 000 – 10 000 běhů algoritmu.

Možná se někdo může zeptat, které zařízení využít. Odpověď není jednoduchá, hodně záleží na typu úlohy, kterou chceme řešit (stačí annealer vs potřebujeme digitální kvantový počítač), dále záleží na složitosti a hloubce algoritmu (jestli je dostatek qubitů, pokud je algoritmus složitý s mnoha hradly, tak je lepší využít zařízení s kvalitnějšími qubity, a hodně také záleží, jak jsou qubity provázané). A v neposlední řadě, jak ukazuje přehled výše, záleží i na ceně.

Platforma vám také vede záznam o všech spuštění algoritmů včetně přehledu, které běží nebo čekají. Vzhledem k dlouhým čekacím lhůtám pro IonQ a Rigetti bude potřeba úlohu často spustit a pro výsledek se vrátit později.

Obecně platforma vypadá rozumně a hlavní výhodou je, že nabízí nejen digitální kvantové počítače (gate based) ale i kvantový annealer, což umožní si zkoušet optimalizační úlohy na různých zařízeních. Pokud jde o ceny, to ukáže až praxe, kolik úloh bude potřeba v praxi spouštět. Důležitá také bude konkurence ať už ze strany Microsoftu, tak i dalších.