Amazon Braket Simulator

Amazon Braket のシミュレータを回路の評価に利用します。ローカルシミュレータとクラウドシミュレータの両方をサポートします。

BraketSimulatorClientとして利用できます。

Tip

登録不要で利用できます。

Amazon Braket を契約した AWS アカウントでの認証を行うことで、クラウドシミュレータ (SV1, TN1, DM1) も利用できます。

ソルバー仕様:

クライアントクラス	amplify.BraketSimulatorClient
実行パラメータ	アルゴリズムに依存
実行結果	アルゴリズムに依存
実行時間	アルゴリズムに依存
量子コンピュータ方式	ゲート型・シミュレータ
API 方式	ローカルシミュレーション / REST API (Amazon Braket)

入力可能な問題の変数型や次数は選択するアルゴリズムに依存します。

• クライアントの引数で QAOA が設定されている場合

  	バイナリ変数	イジング変数	整数変数	実数変数
  目的関数	-	N次*	-	-
  等式制約	-	**	-	-
  不等式制約	-	-	-	-

  *: 任意次数の問題を求解できます。ただし、量子コンピュータのビットの接続によっては必要な量子ビットが増えることがあります。

  **: QAOA の種別 で 制約付き QAOAが選ばれた場合 N-HOT 制約に対応しています。

• クライアントの引数で RQAOA が設定されている場合

  	バイナリ変数	イジング変数	整数変数	実数変数
  目的関数	-	N次*	-	-
  等式制約	-	-	-	-
  不等式制約	-	-	-	-

  *: 任意次数の問題を求解できます。ただし、量子コンピュータのビットの接続によっては必要な量子ビットが増えることがあります。

クライアントクラス:

以下のアトリビュートとメソッドを持ちます。

アトリビュート	データ型	詳細
device	str	使用するシミュレータ名またはクラウドシミュレータのデバイス ARN。デフォルト: "braket_sv" ローカルシミュレータ: braket_sv (状態ベクトル) braket_dm (密度行列) クラウドシミュレータ: SV1 (状態ベクトル) DM1 (密度行列) TN1 (テンソルネットワーク)
provider	braket.aws.aws_session.AwsSession | None	デバイスに接続するためのプロバイダを指定します。現在は Amazon Braket のみがサポートされています。

バックエンド固有のメタ情報:

QAOAのsampling_metaなどで取得できるサンプリング時の詳細情報です。BraketJobMetaが利用されます。

meta = client_result.history[0].sampling_meta
meta.circuit             # 実行した回路オブジェクト
meta.metadata            # Amazon Braket タスクメタデータ (task_id, created_at, ended_at)

設定例:

import boto3
from braket.aws import AwsSession
from amplify import QAOA, BraketSimulatorClient

# ローカルシミュレータを使う場合
client = BraketSimulatorClient(QAOA)
client.device = "braket_sv"

# クラウドシミュレータを使う場合
client = BraketSimulatorClient(QAOA, device="SV1")
boto_session = boto3.Session(profile_name="my-profile")
client.provider = AwsSession(boto_session=boto_session)

# QAOAのパラメータを設定
client.parameters.reps = 1
client.parameters.shots = 100

実行例:

from amplify import Model, VariableGenerator, solve

# 決定変数と目的関数を定義
g = VariableGenerator()
q = g.array("Binary", 2)
f = q[0] * q[1] + q[0] - q[1] + 1

# モデルを作成
model = Model(f)

# ソルバーを実行
result = solve(model, client)

バックエンドのバージョンを取得:

>>> client.version()