Amazon Braket Monthly Workshop (Japanese)

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AMAZON BRAKET MONTHLY WORKSHOP © 2023, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. © 2023, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. AWS における量子技術の取り組み Amazon Braket の紹介 A m a z o n B r a k e t M o n t h l y W o r k s h o p Yoshitaka Haribara, Ph.D. Sr. Startup ML/Quantum Solutions Architect Amazon Web Services Japan G.K.

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© 2022, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. ビジネス要件 AWSを選択した理由 AWS導⼊後の効果と今後の展開 ” “ 業種: 学⽣数: ご利⽤中の主なAWSサービス国⽴⼤学法⼈⼤阪⼤学量⼦ソフトウェア研究拠点量⼦コンピューティング技術に関する⼈材育成にAWSを採⽤。基礎的な学習から複数のデバイスを駆使した研究まで、 Amazon Braketを活⽤して⾼いコストパフォーマンスで実現 • 超伝導、イオントラップなどの複数の量⼦デバイスやシミュレータやライブラリなど、幅広い量⼦コンピュータ技術を簡単に利⽤可能である点 • イニシャルコスト不要かつ従量課⾦で少額から様々な量⼦コンピュータを使った⽐較実験ができる点 • 量⼦コンピューティング技術に精通した Specialist Solutions Architectと連携して効果的な⼈材育成が実現できる点 • 受講者毎に適切な権限管理を⾏い、コストをコントロールしつつ安定した学習環境を実現 • 使い勝⼿の良いAmazon Braket SDKにより、初学者でも、すぐにQPUを使った実験に着⼿し、量⼦技術を効率的に学習できた • ライブラリやHybrid Jobsなどを使って、 NISQ、量⼦古典ハイブリッド⼿法などの最新技術をすぐに検証開始できた • 複数のQPUを試すことで、現段階の量⼦コンピューターでできることや課題感を直接感じることができた⼤阪⼤学と AWS は、国⽴研究開発法⼈科学技術振興機構が公募する「共創の場形成⽀援プログラム」(COI-NEXT) に採択されたプログラムの実施にあたり覚書を締結し、量⼦ソフトウェア共創プラットフォームが拓く持続可能な未来社会の実現に向けた取り組みを共同で進めています。様々な量⼦コンピュータ技術を⼿軽に使える Amazon Braket と、AWS からの⼿厚い技術⽀援は、量⼦⼈材育成を進める上で必要不可⽋な存在だと実感しています。北川勝浩⽒⼤阪⼤学量⼦情報・量⼦⽣命研究センターセンター⻑国⽴⼤学法⼈⼤阪⼤学量⼦ソフトウェア研究拠点学術・研究機関 23,226名 (2021年5⽉現在) ⼤阪⼤学は⽇本で第6番⽬の帝国⼤学として 1931年に創設され、現在は、吹⽥・豊中・箕⾯キャンパスをもち、11学部、16研究科、6附置研究所を擁する⽇本屈指の研究型総合⼤学です。「量⼦ソフトウェア研究拠点」は、⽇本の量⼦技術イノベーション戦略の⼀翼を担うオープンプラットフォーム型の拠点（国際ハブ）であり、⼤阪⼤学を代表機関として36の機関が参画している。 https://www.osaka-u.ac.jp Amazon Braket Amazon SageMaker • 様々な量⼦コンピューティング技術を簡単に利⽤できるようインターフェースが構築されていること • 複数企業が参加する量⼦ソフトウェア勉強会において、受講者数の変動にも容易に対応できる柔軟性と拡張性を備えること • 量⼦コンピューティング技術に精通した技術者との協⼒体制が築けること

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© 2022, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. ビジネス要件 AWSを選択した理由 AWS導⼊後の効果と今後の展開 ” “ 業種: 従業員数: ご利⽤中の主なAWSサービス業種: 学⽣数: 株式会社⽇本経済新聞社 / 国⽴⼤学法⼈お茶の⽔⼥⼦⼤学⽇経電⼦版おすすめ記事を配信する「⽇経ニュースレター」のパーソナライズ化に向けて、量⼦アニーリングによる様々な制約の内で複数記事の組合せ最適化を Amazon Braket にて実施 • ⼈⼒によるニュースレター掲載記事選定から、⾃動でのパーソナライズされた記事選定へと進化させたい • 量⼦アニーリングにより、複数の記事の組合せ最適化を検討 • 産学連携による共同研究のため、両者で柔軟に利⽤可能なITインフラが必要 • 利⽤を想定してたD-Waveの量⼦アニーリングシステムが提供されている • 研究期間のみ利⽤が可能で、コストも従量課⾦である • AWS Identity and Access Management (IAM)で簡単に権限設定ができ、共同研究者が直ちに利⽤研究を開始できる • 想定期間内で研究成果を確認、最適な記事の組合せを複数選択する、D-Waveを使った提案⼿法の優位性を確認し、論⽂として発表 • 従量課⾦でコスト効率よく量⼦コンピュータを利⽤でき、想定予算よりも底コストで実現 • 同研究成果を実サービスへの導⼊を検討、また両者にて新たな研究を再度Amazon Braketを活⽤して実施することが決定 AWSで管理しているたくさんの⽇経新聞のデータをもとに、記事の組合せ最適化を⾏う必要がありましたが、AWSは量⼦コンピューターなどの先進的技術へのアクセシビリティが優れていたので、すぐに共同研究を実施することができました。中島寛⼈⽒⽇経イノベーション・ラボ上席研究員株式会社⽇本経済新聞社新聞社 3,045⼈ (2021年12⽉時点) 新聞を中核事業とし、雑誌、書籍、電⼦メディア、データベースサービス、速報、電波、映像、経済・⽂化事業などを展開 https://www.nikkei.co.jp/ Amazon Braket Amazon S3 国⽴⼤学法⼈お茶の⽔⼥⼦⼤学国⽴⼤学 2,807⼈ (2022年2⽉時点) 1875年（明治8年）に⽇本初の官⽴⼥⼦機関「東京⼥⼦師範学校」として設⽴され、その後 145年余の歴史をもつ国⽴⼤学 https://www.ocha.ac.jp/ 権限設定いただくだけで、直ちに共同研究を開始できました。D-Wave 社が5760量⼦ビットの Advantage をリリースした同⽇に Amazon Braket で利⽤可能だったため、より⼤きな問題に取り組むことができました。⼯藤和恵⽒お茶の⽔⼥⼦⼤学理学部情報科学科准教授

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