AmazonBraketQuantumChemistry.md

Amazon Braket を使った量子化学計算

2021-10-21 10:00-12:00

Time Table (予定)

ハンズオン環境 (AWS Management Console) へのログイン

10:00-10:15 (15 min)

• User 名 (WorkshopUser-n) の最後に付いている数字 n を3で割った余りでリージョンを割り振っています:
  • n%3 == 0: N. Virgnia (us-east-1)
  • n%3 == 1: N. California (us-west-1)
  • n%3 == 2: Oregon (us-west-2)

ハンズオン1. IonQ (イオントラップ) での VQE タスク実行

10:15-10:55 (40 min)

• Terminal を開き、以下のコマンドでサンプルノートブックをダウンロード:

cd SageMaker
git clone -b qparc https://github.com/hariby/amazon-braket-examples.git

• Jupyter のファイルブラウザからノートブックを開く amazon-braket-examples / examples / hybrid_quantum_algorithms / VQE_Chemistry / [VQE_chemistry_braket_backend_devices.ipynb](https://github.com/hariby/amazon-braket-examples/blob/qparc/examples/hybrid_quantum_algorithms/VQE_Chemistry/VQE_chemistry_braket_backend_devices.ipynb)

Amazon Braket の紹介

10:55-11:30 (35 min)

ハンズオン2. PennyLane を使った VQE の実行

11:30-11:50 (20 min) 予定でしたが、時間が足りなさそうだったのでスキップして質疑の時間にあてました。

• 上と同様に、日本語サンプルリポジトリを ~/SageMaker ディレクトリにクローンします:

git clone https://github.com/hariby/amazon-braket-examples-jp.git

• Jupyter のファイルブラウザからノートブックを開き実行して下さい (バックエンドは Braket の Local Simulator です) https://github.com/hariby/amazon-braket-examples-jp/blob/main/workshop/pennylane/3_Quantum_chemistry_with_VQE.ipynb

参考

• VQE タスクの料金 (IonQ 単価の円換算で概算) (30円/タスク + 1円/ショット x ショット数) × (ハミルトニアンの各項の数) × (パラメタθのループ回数) x (結合長のパターン数) https://aws.amazon.com/braket/pricing/

  • コスト節約のベストプラクティス https://docs.aws.amazon.com/braket/latest/developerguide/braket-pricing.html#best-practices

• Amazon Braket Developer Guide (ドキュメント) https://docs.aws.amazon.com/braket/latest/developerguide/

  • 利用可能なデバイス https://docs.aws.amazon.com/braket/latest/developerguide/braket-devices.html
  • QPU のリージョン https://docs.aws.amazon.com/braket/latest/developerguide/braket-regions.html
  • タスクのモニタリング (マネージメントコンソール) https://docs.aws.amazon.com/braket/latest/developerguide/braket-monitor-console.html
  • Braket ノートブック作成から行う方法 (今回は事前に Notebook 作成済みの環境を準備) https://docs.aws.amazon.com/braket/latest/developerguide/braket-get-started-create-notebook.html
  • Braket Python SDK https://docs.aws.amazon.com/braket/latest/developerguide/braket-get-started--run-circuit.html
  • タスク実行 https://docs.aws.amazon.com/braket/latest/developerguide/braket-submit-tasks.html
  • タスクの確認 https://docs.aws.amazon.com/braket/latest/developerguide/braket-monitor-tasks.html
    • Braket SDK https://docs.aws.amazon.com/braket/latest/developerguide/braket-monitor-tasks-sdk.html
    • Braket console (GUI) https://docs.aws.amazon.com/braket/latest/developerguide/braket-get-started--run-circuit.html

• Braket Tutorials GitHub (Notebook 起動時に clone 済み) https://github.com/aws/amazon-braket-examples

  • ノイズのシミュレーション https://github.com/aws/amazon-braket-examples/blob/main/examples/braket_features/Simulating_Noise_On_Amazon_Braket.ipynb

• Amazon Braket Examples (Japanese) https://github.com/hariby/amazon-braket-examples-jp

  • (API の呼び出し時間を除いた) 実際の計算時間 https://github.com/aws-samples/amazon-braket-examples-jp/blob/main/workshop/1_Running_quantum_circuits_on_simulators-workshop.ipynb

• Amazon Simple Storage Service (S3): クラウドのオブジェクトストレージ https://aws.amazon.com/jp/s3/