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AWSがフルマネージドな量子コンピューティングサービスのBraketを発表

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原文(投稿日:2019/12/05)へのリンク

現在プレビュー中のAmazon Braketは、AWSで量子アルゴリズムの開発、テスト、実行を可能にする新サービスである。Braketには開発環境が含まれており、疑似量子コンピュータ上で量子アルゴリズムのテストが可能な他、実際の量子コンピュータ上でそれを実行することもできる。

Braket development environmentはPythonを採用して、ノートブック形式のインターフェースを提供する。そのベースとなるAmazon Braket SDKは、現時点ではAWS Cloudのみをサポートしている。

前述のようにBraketでは、D-WaweIonQRigettiといった他社の提供する量子プロセッサ上で、開発した量子アルゴリズムを実行することができる。量子コンピューティングがまだ初期段階にあることの証として、これら3つの量子プロセッサは、量子コンピューティングに対して根本的に異なるアプローチを採用している。

D-Waveは、GoogleやMicrosoft、IBMなどが推進するゲートモデル(gate-model)量子コンピュータではなく、量子アニーリング(quantum annealing)を採用する。量子アニーリングにより、プロセッサのキュービット(qubit)数が最大2,048と、より大きくなっている、とD-Waveは主張している。それに対して、Sycamoreのコードネームで知られるGoogleのプロセッサは、"わずか"53キュービットだ。ただし、明白な事実として、これら2つのキュービットの概念を直接的に比較することはできない。実際にGoogleが先頃、Sycamoreで量子超越(quantum supremacy)を証明したと発表しているのに対して、シミュレーテッドアニーリングプロセッサの方は、多くの局所的最小値を持つ離散的探索空間(discrete search space)内に定義された制限的な問題に対して適用されるのが一般的である。

Rigetti Computingは、急速なスケールアップに適した量子アーキテクチャの構築に取り組む。同社はこれを用いて、128キュービットプロセッサの開発を目標としている。

IonQは、2年前のIEEEの論文で発表されたイオントラップアーキテクチャ(trapped ion architecture)に基いたアプローチを採用する。簡単に言えば、IonQのアーキテクチャは、原子時計(atomic clock)の技術的基盤を活用して、室温で運用可能な量子コンピュータの開発を実現するものだ。さらにIonQでは、同社のアプローチがスケーラブルであり、あらゆるタイプの量子アプリケーションを対象とする量子コンピュータの構築を可能にする、と主張している。

実際に量子コンピュータは、電気的、温度的、磁気的ノイズのない超低温環境というように、極めて厳重な運用条件がいまだ必要である。このことがクラウドを、より広くアクセスを提供するための理想的な手段にしている、とAWSのチーフエバンジェリストであるJeff Barr氏は言う。

ほとんどの企業は量子コンピュータを所有することはできない、クラウドベースのオンデマンドモデルの方がより適している、と言っても過言ではないと思います。

Hacker Newsのコメントの大半はまさしくQuantum Cloudサービスのこの側面に注目しており、個人はもとより、大部分の企業でもコンピュータを所有できなかったタイムシェアリングの時代を引き合いに出している

Amazonがこれら量子プロセッサをすべて自社施設内で運用している訳ではない、という点も注目される。その代わり、それぞれを所有する企業が運営するクラウドサービスにアクセス可能な、便利な統合的手段を提供しているのだ。この方法ならば、既存の量子クラウドサービスを追加することによって、サポートする量子プロセッサのセットを拡張することが可能になる。

最後に、Amazon Braketは現在利用可能な唯一のクラウドコンピューティング・アズ・ア・サービスではない。特に注目すべきなのは、IBMとMicrosoftの両社も、自身のQuantum Cloudを推進していることだ。IBMでは以前からIBM Q Cloudを提供している。Microsoftも先頃、さまざまな量子デバイスを統合スタック経由で使用可能にするという、Braketと同じようなアプローチを採用したAzure Quantumを導入した。

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