A Model Context Protocol server that integrates with Amazon Braket, allowing AI assistants to access, control, and interpret results from quantum computing resources.
A integração entre o Model Context Protocol (MCP) e a computação quântica representa uma fronteira inovadora na interseção entre inteligência artificial e processamento quântico. Este documento explora como podemos utilizar o MCP para criar interfaces entre modelos de IA e computadores quânticos através do Amazon Braket, permitindo que assistentes de IA possam acessar, controlar e interpretar resultados de computação quântica de forma padronizada e eficiente.
A computação quântica utiliza princípios da mecânica quântica para processar informações de maneiras impossíveis para computadores clássicos. Alguns conceitos fundamentais incluem:
| Conceito | Descrição |
|---|---|
| Qubits | Unidades básicas de informação quântica que podem existir em superposição de estados |
| Superposição | Capacidade de um qubit existir simultaneamente em múltiplos estados |
| Emaranhamento | Fenômeno onde qubits se tornam correlacionados, permitindo processamento paralelo |
| Interferência Quântica | Manipulação de probabilidades para amplificar resultados corretos |
Atualmente, estamos na era NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum), caracterizada por: - Computadores quânticos com 50-100 qubits - Presença significativa de ruído e erros - Foco em algoritmos híbridos quântico-clássicos - Aplicações em otimização, química quântica e aprendizado de máquina
O Amazon Braket é um serviço de computação quântica totalmente gerenciado da AWS que oferece:
O Braket permite que pesquisadores e desenvolvedores experimentem com computação quântica sem investimentos em infraestrutura física, facilitando o desenvolvimento de algoritmos e aplicações quânticas.
O MCP é um protocolo aberto desenvolvido pela Anthropic que padroniza como aplicações fornecem contexto para modelos de linguagem (LLMs). Funciona como uma "porta USB-C" para aplicações de IA, permitindo:
O MCP oferece três tipos principais de capacidades: - Recursos: Dados semelhantes a arquivos que podem ser lidos - Ferramentas: Funções que podem ser chamadas pelo modelo de IA - Prompts: Templates pré-escritos para tarefas específicas
A integração entre MCP e computação quântica via Amazon Braket pode ser estruturada da seguinte forma:
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐
│ │ │ │ │ │
│ Cliente MCP │◄────►│ Servidor MCP │◄────►│ Amazon Braket │
│ (Claude, etc.) │ │ Quantum │ │ SDK │
│ │ │ │ │ │
└─────────────────┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘
│
▼
┌─────────────────────┐
│ │
│ Dispositivos │
│ Quânticos/ │
│ Simuladores │
│ │
└─────────────────────┘const { createStdioServer } = require('@anthropic-ai/mcp-nodejs');
const { defineResource, defineTool } = require('@anthropic-ai/mcp-kit');
const { BraketClient } = require('@aws-sdk/client-braket');
// Configuração do cliente Braket
const braketClient = new BraketClient({ region: 'us-west-1' });
// Ferramenta para executar circuitos quânticos
const executarCircuitoQuantico = defineTool({
name: 'executar_circuito_quantico',
description: 'Executa um circuito quântico no Amazon Braket',
parameters: {
type: 'object',
properties: {
circuito: {
type: 'string',
description: 'Circuito quântico em formato JSON ou QASM'
},
dispositivo: {
type: 'string',
description: 'ID do dispositivo quântico ou simulador no Braket'
},
shots: {
type: 'number',
description: 'Número de execuções do circuito'
}
},
required: ['circuito', 'dispositivo']
},
handler: async ({ circuito, dispositivo, shots = 1000 }) => {
// Implementação da execução do circuito via SDK do Braket
// Código simplificado para ilustração
const resultado = await braketClient.createQuantumTask({
action: circuito,
deviceArn: dispositivo,
shots: shots
});
return {
taskId: resultado.quantumTaskArn,
status: 'CREATED',
estimatedCompletionTime: '5 minutos'
};
}
});
// Ferramenta para verificar status de tarefas quânticas
const verificarTarefaQuantica = defineTool({
name: 'verificar_tarefa_quantica',
description: 'Verifica o status de uma tarefa quântica no Amazon Braket',
parameters: {
type: 'object',
properties: {
taskId: {
type: 'string',
description: 'ID da tarefa quântica'
}
},
required: ['taskId']
},
handler: async ({ taskId }) => {
// Implementação da verificação de status via SDK do Braket
const resultado = await braketClient.getQuantumTask({
quantumTaskArn: taskId
});
return {
status: resultado.status,
resultados: resultado.status === 'COMPLETED' ? resultado.result : null
};
}
});
// Recurso para acessar dispositivos disponíveis
const dispositivosQuanticos = defineResource({
name: 'dispositivos_quanticos',
description: 'Lista de dispositivos quânticos disponíveis no Amazon Braket',
get: async () => {
// Implementação da listagem de dispositivos via SDK do Braket
const dispositivos = await braketClient.searchDevices({});
return dispositivos.devices.map(d => ({
id: d.deviceArn,
nome: d.deviceName,
tipo: d.deviceType,
status: d.deviceStatus,
qubits: d.deviceCapabilities.qubits
}));
}
});
// Criar e iniciar o servidor MCP
const server = createStdioServer({
tools: [executarCircuitoQuantico, verificarTarefaQuantica],
resources: [dispositivosQuanticos],
});
server.start();A integração entre o Model Context Protocol e a computação quântica via Amazon Braket abre novas possibilidades para democratizar o acesso à computação quântica e acelerar a pesquisa neste campo. Ao permitir que assistentes de IA interajam diretamente com dispositivos quânticos, podemos criar interfaces mais intuitivas para esta tecnologia complexa, facilitando sua adoção e aplicação em problemas do mundo real.
Embora estejamos ainda nos estágios iniciais desta integração, o potencial para transformar campos como descoberta de medicamentos, otimização logística, segurança cibernética e inteligência artificial é imenso. À medida que tanto o MCP quanto a computação quântica amadurecem, podemos esperar avanços significativos na forma como interagimos com sistemas quânticos e aproveitamos seu poder computacional único.