AWS、量子アルゴリズムの探索と設計を支援するマネージドサービス「Amazon Braket」を正式リリース：「ハイブリッド量子アルゴリズム」も実行できる

Amazon Web Services（AWS）は、量子アルゴリズムの探索と設計を支援するマネージドサービス「Amazon Braket」の一般提供を開始した。

[＠IT]

　Amazon Web Services（AWS）は2020年8月13日（米国時間）、「Amazon Braket」の一般提供を開始したと発表した。Amazon Braketは、量子アルゴリズムの探索と設計を支援するマネージドサービス。顧客はAmazon Braketを使って、AWSのコンピューティングリソースで動作する、シミュレートされた量子コンピュータで量子アルゴリズムのテストやトラブルシューティングを行い、実装の検証に役立てることができる。

　量子アルゴリズムを実行する準備ができたら、Amazon Braketを使い、Rigetti Computingのゲート方式の超伝導コンピュータ、D-Wave Systemsの量子アニーリング超伝導コンピュータ、IonQのイオントラップコンピュータといったさまざまな量子ハードウェアから、目的のハードウェアを選択してアルゴリズムを実行できる。

　シミュレートされたジョブと量子ハードウェアジョブは、統一されたUIで管理する。顧客はコンピューティングリソースを使用した分だけ料金を支払う。

Amazon Braketのコンソール（出典：Amazon Web Services）

　AWSは、量子コンピューティングの可能性と、導入の難しさを次のように説明している。「量子コンピューティングでは、量子力学の法則を利用してより強力な情報処理ツールを構築することで、従来の『古典コンピュータ』では解決できなかった計算問題を解決できる可能性がある。このコンピューティング手法は、エネルギー貯蔵、化学工業、材料科学、創薬、最適化、機械学習などの分野を変革する力を持っている。しかし、それらの問題を定義して量子コンピュータのプログラムを作成するには、新たなスキルが必要だ。また、作成したアルゴリズムを実行して設計を最適化するために量子コンピューティングハードウェアにアクセスするには、費用がかかり、利便性も良くない。そのため、最新技術を評価し、量子コンピュータの可能性を最大限引き出すために手持ちのリソースをいつ投入すべきかを決定するのが難しくなっている」

メリット

　「Amazon Braketを使用すれば、開発者、研究者、科学者は、量子コンピューティングを探索、評価して実験できるので、そのような問題を解決できる」とAWSは述べている。さらに同社は、Amazon Braketのメリットとして下記4点を挙げている。

• すぐに使用を開始できる

　単一の環境が用意されており、インフラのセットアップや管理、さまざまなベンダーとのアクセス権の交渉、さまざまな環境を組み込むためのコードの記述を行うことなく、量子アルゴリズムを設計、テスト、実行できる。また、マネージドサービスの「Jupyter Notebook」を使って、想定されるアプリケーションの探索、結果の可視化、量子アルゴリズムの最適化が可能だ。さらに、プリインストールされた開発者用ツール、サンプルアルゴリズム、チュートリアルをノートブックから選択して利用することもできる。

• さまざまな技術を実験できる

　ゲート方式や量子アニーリング超伝導方式、イオントラップハードウェアなど、さまざまな量子コンピュータを利用できる。Amazon Braketのクロスプラットフォーム開発ツールはUIが統一されているため、複数の開発環境を学ぶ必要がない。そのため、さまざまな量子ハードウェア技術を簡単に利用でき、「自分のアプリケーションにどの物理的実装が最適なのか」を簡単に判断できるという。

• 「ハイブリッド量子アルゴリズム」を実行できる

　量子操作と最適化、および従来のコンピューティングのインスタンスで動作する他のプロセスを組み合わせた「ハイブリッド量子アルゴリズム」を実行できる。これにより、今日の量子コンピューティングシステムに内在するエラーの影響を軽減する反復システムを構築可能だ。Amazon Braketでは、ハイブリッドアルゴリズムをフルマネージド型ジョブとして実行でき、効率を最大化してコストを削減するのに必要なリソースを編成できるという。

Amazon Braketの仕組み（出典：Amazon Web Services）

• 専門家のサポートを受けられる

　新しい量子アプリケーションの開発を加速する共同研究プログラム「Amazon Quantum Solutions Lab」が、Amazonの量子コンピューティングの専門家、Amazonが持つ技術、コンサルティングパートナーを顧客と結び付ける。また、顧客が量子コンピューティングの用途を見つけ、社内に専門知識を蓄積し、プログラムに基づいて量子アルゴリズムを共同で設計、テストするのをサポートする。

提供リージョン

　Amazon Braketは、米国東部（バージニア北部）、米国西部（北カリフォルニア）、米国西部（オレゴン）の各AWSリージョンで提供開始された。AWSは今後、提供リージョンを増やしていく計画だ。