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量子計(jì)算，人人皆可盤。

剛剛，亞馬遜AWS在2019 re:Invent上發(fā)了個(gè)重磅產(chǎn)品，一下子讓“高冷”的量子計(jì)算變得不能再親民。

這就是Amazon Braket，一個(gè)完全托管的AWS服務(wù)。

有多親民，多簡(jiǎn)單？

一個(gè)算法，能在3個(gè)不同的前沿量子計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。

一行代碼，就能創(chuàng)建一個(gè)量子回路。

還能用Jupyter Notebook。

仿佛高高在上的量子計(jì)算真的被AWS“打下來(lái)”了。

Braket的名字也是在向量子力學(xué)先驅(qū)狄拉克致敬。狄拉克的孫子、前亞馬遜員工Leo Dirac第一時(shí)間在twitter上點(diǎn)了贊。

這真的太酷了！AWS發(fā)布了一個(gè)公共量子計(jì)算平臺(tái)，還是以我祖父的波函數(shù)符號(hào)命名。

更慶幸的是，能看到量子計(jì)算在起步階段就已經(jīng)做到了“民主化”，而不是集中在少數(shù)強(qiáng)大的研究小組的手中。

值得注意的是，Braket并非完全由AWS開(kāi)發(fā)。

而是與D-Wave、IonQ和Rigetti三家量子計(jì)算公司合作，通過(guò)AWS云提供它們的量子計(jì)算系統(tǒng)。

此外，為了推動(dòng)量子計(jì)算的發(fā)展，還宣布成立了AWS量子計(jì)算中心(AWS Center for Quantum Computing)和亞馬遜量子解決方案實(shí)驗(yàn)室(AWS Quantum Solutions Lab)。

當(dāng)然，大會(huì)還有一個(gè)小驚喜：

他們還發(fā)布了“機(jī)器學(xué)習(xí)新玩具”：Deepcomposer鍵盤，只要99美元，就能和AI一起完成一首歌曲。

量子計(jì)算原來(lái)可以這么簡(jiǎn)單

Amazon Braket是一個(gè)完全托管的AWS服務(wù)。

你可以在一個(gè)模擬環(huán)境中構(gòu)建、測(cè)試你的回路，然后在一個(gè)真實(shí)的量子計(jì)算機(jī)上運(yùn)行它們。

并且，它還非常安全。

每個(gè)級(jí)別都內(nèi)置了安全和加密。

Amazon Braket不生產(chǎn)量子計(jì)算機(jī)，只是量子計(jì)算機(jī)的搬運(yùn)工，讓你的算法在3個(gè)不同廠家、不同技術(shù)的量子計(jì)算機(jī)上運(yùn)行：

Rigetti的基于門(gate)的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)；
D-Wave的量子退火超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)；
IonQ的離子阱量子計(jì)算機(jī)。

沒(méi)錯(cuò)，這些走在量子計(jì)算領(lǐng)域前沿公司的計(jì)算機(jī)，你也可以用！

就像AWS首席布道官Jeff Barr所說(shuō)：

我可以很有把握的說(shuō)，大多數(shù)組織將永遠(yuǎn)不會(huì)擁有量子計(jì)算機(jī)。

因?yàn)樗麄儠?huì)發(fā)現(xiàn)像Amazon Braket這種基于云的按需模式將更適用。

生產(chǎn)規(guī)模的量子計(jì)算機(jī)很可能是第一種純?cè)萍夹g(shù)。

或許你會(huì)覺(jué)得量子計(jì)算太高大上，操作起來(lái)肯定很困難。

別擔(dān)心，Amazon Braket還真的挺易用的。

它的界面就很親民，是大家所熟悉的notebook風(fēng)格。

Python代碼可以使用Amazon Braket的SDK。

更厲害的是，創(chuàng)建一個(gè)量子回路只需要一行代碼 (這是一個(gè)“量子比特0和量子比特1之間的最大糾纏貝爾態(tài))！

bell = Circuit().h(0).cnot(0, 1) 

運(yùn)行也只需另一行代碼。

print(device.run(bell, s3_folder).result().measurement_counts()) 

那么它是如何工作的？

如上圖所示，Amazon Braket的工作流程也是相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)易。

主要包括學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)、測(cè)試、運(yùn)行和分析五個(gè)部分。

學(xué)習(xí)：Amazon Braket提供了指南、教程和資源庫(kù)；
設(shè)計(jì)：要設(shè)計(jì)量子算法，可以直接從Amazon Braket控制臺(tái)使用完全托管的Jupyter Notebook；
測(cè)試：在經(jīng)典硬件上運(yùn)行的模擬器可以使代碼排錯(cuò)和優(yōu)化設(shè)計(jì)變得容易，從而加快算法的開(kāi)發(fā)；
運(yùn)行：可以在自己選擇的量子硬件上運(yùn)行量子算法，若是選擇運(yùn)行混合量子算法，Amazon Braket可以自動(dòng)建立所需的經(jīng)典計(jì)算資源，并管理經(jīng)典和量子任務(wù)之間的工作流；
分析：在算法運(yùn)行完后，將會(huì)自動(dòng)得到一份通知，運(yùn)行結(jié)果將存儲(chǔ)在 Amazon S3中。

其實(shí)，量子計(jì)算機(jī)聽(tīng)著讓人感覺(jué)非常“高冷”，但它確實(shí)正一步一步的變得觸手可及。

正如Jeff Barr所說(shuō)：

量子計(jì)算機(jī)，實(shí)際上是一件藝術(shù)品。

下面便是一些超級(jí)酷的量子計(jì)算機(jī)。

△D-Wave 2000Q

△Rigetti 16Q Aspen-4

△ IonQ linear ion trap

還成立了量子計(jì)算中心和一個(gè)實(shí)驗(yàn)室

量子計(jì)算仍然是一個(gè)非常年輕的領(lǐng)域。

很多東西是我們未知的，還有很大的空間來(lái)實(shí)現(xiàn)科學(xué)和技術(shù)的突破。

因此，在這次大會(huì)上，Jeff Barr還宣布了另外兩個(gè)重大舉措：

成立AWS量子計(jì)算中心和亞馬遜量子解決方案實(shí)驗(yàn)室。

AWS量子計(jì)算中心正在組建過(guò)程中，毗鄰加州理工學(xué)院校園。目標(biāo)是匯集世界頂尖人才，加速發(fā)展量子計(jì)算。

將研究可能使量子計(jì)算機(jī)能夠大規(guī)模生產(chǎn)的技術(shù)，同時(shí)也致力于找出在量子計(jì)算機(jī)上能夠很好解決問(wèn)題的應(yīng)用程序。

這兩個(gè)任務(wù)都屬于長(zhǎng)期挑戰(zhàn)，我期待在未來(lái)10年或20年看到進(jìn)展。

而亞馬遜量子解決方案實(shí)驗(yàn)室的目標(biāo)是利用亞馬遜自身以及合作伙伴資源，與用戶共同尋找量子計(jì)算的實(shí)際用途，并幫助用戶培養(yǎng)屬于自己的量子計(jì)算開(kāi)發(fā)人員。

你可以利用這個(gè)平臺(tái)的研究資源與合作機(jī)會(huì)。

與AI一起寫歌的鍵盤

開(kāi)大會(huì)怎么能少了新玩具，亞馬遜又發(fā)布了第三個(gè)“機(jī)器學(xué)習(xí)玩具“ DeepComposer鍵盤。

一句話概括，它能夠幫助既不擅長(zhǎng)音樂(lè)、又不擅長(zhǎng)機(jī)器學(xué)習(xí)的人，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)創(chuàng)作音樂(lè)。

DeepComposer是一個(gè)32鍵，2倍頻程鍵盤。鍵盤使用的是競(jìng)爭(zhēng)生成網(wǎng)絡(luò)GANs(Generative Adversarial Networks)。

也就是說(shuō)，你玩鍵盤的時(shí)候輸入一些旋律，作為樣本。然后這種生成式AI技術(shù)會(huì)讓兩個(gè)不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)互相競(jìng)爭(zhēng)，最后生成新版本的作品。

你還可以訓(xùn)練和優(yōu)化GAN模型，這樣你就可以獲得自己和AI一起創(chuàng)作出的音樂(lè)了。（鍵盤本身也預(yù)存了一些音樂(lè)樣本，你可以直接使用）

寫一段音樂(lè)需要做些什么 ？只需要輸入一個(gè)簡(jiǎn)單的旋律或者和弦，GANs就能夠生成四聲部的伴奏。

還可以進(jìn)行風(fēng)格設(shè)定，有搖滾、流行、爵士、古典四種風(fēng)格可以選。

價(jià)格是99美元。不過(guò)目前，只能夠通過(guò)邀請(qǐng)預(yù)定，預(yù)計(jì)2020年初上市。