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Quantensoftware - leicht zu definieren, aber schwer zu implementieren
Ich möchte, dass du ein Bild malst, bitte. Zeichnen Sie eine Gruppe Erwachsener - vielleicht einen Mann und drei Frauen -, die auf einem Feld arbeiten. Sie ernten zur Mittagszeit Äpfel von einem Apfelbaum. Der Mann schüttelt die Äpfel vom Baum, während einige der Frauen die Äpfel auffangen, die auf den Boden fallen. Die Gruppe sollte die Arbeitskleidung des 19. Jahrhunderts tragen. Die Szene spielt in einer Apfelplantage, aber ich möchte, dass der Schwerpunkt auf dem Baum liegt, in dessen Nähe die Gruppe arbeitet. Versuchen Sie, Farben einzufangen, die typisch für eine Obstplantage sind: gelblich-rot-orange, grün, violett und rosa.
Das war's!
Ganz einfach, oder? Ich brauchte etwa 100 Wörter und ein paar Minuten, um auszudrücken, was ich gerne sehen würde.
Die Umsetzung dieser Beschreibung ist jedoch äußerst schwierig, vor allem auf dem Niveau von Camille PIssaros Apfelernte (gemalt 1888).
Das Schreiben von Quantensoftware ist zwar weit entfernt von impressionistischen Gemälden, aber man könnte argumentieren, dass das Schreiben von Quantensoftware unter dem gleichen Problem leidet: Quantenalgorithmen sind leicht zu beschreiben, aber schwer zu implementieren. Es ist relativ einfach zu erklären, wie gängige Quantenalgorithmen funktionieren - wie man eine Grover-Suche durchführt, wie man ein Vermögensportfolio optimiert und sogar wie der Shor-Algorithmus funktioniert. Viel schwieriger ist es jedoch, sie zu implementieren.
Warum?
Ein Grund dafür ist die Schwierigkeit der Verallgemeinerung. Die Codierung eines Orakels, das die Zahl "3" erkennt, ist viel einfacher als die Codierung eines Orakels, das eine beliebige 8-Bit-Zahl oder eine Reihe von Zahlen akzeptiert und damit übereinstimmt.
Ein weiterer Grund ist die Skalierung. Mit zunehmender Größe der einzelnen Algorithmenblöcke wird deren Implementierung immer schwieriger. Eine 20-Qubit-QFT ist schwieriger zu schreiben als eine 3-Qubit-QFT.
Dann möchte man diese Schaltungen effizient und optimiert machen. Dies geschieht, um eine Schaltung in die verfügbaren Quantenressourcen einzupassen oder um bessere Ergebnisse zu erzielen. Es gibt so viele Möglichkeiten der Optimierung und so viele systemweite Parameter, die berücksichtigt werden müssen, dass allein dieser Schritt sehr viel Zeit in Anspruch nehmen kann. Noch komplexer wird es, wenn man für einen bestimmten Hardwaretyp optimieren oder den Algorithmus von einer Hardware auf eine andere übertragen möchte.
Aus diesem Grund hat Classiq eine Plattform entwickelt, die es dem Entwickler ermöglicht, das Verhalten - das Funktionsmodell - der Schaltung zu spezifizieren und dieses dann automatisch in eine hochwertige Quantenschaltung zu übersetzen. Die Verkürzung des Weges von der Definition bis zur Ausführung ist wichtig und wird mit zunehmender Größe und Leistungsfähigkeit von Quantencomputern entscheidend sein.
Ich möchte, dass du ein Bild malst, bitte. Zeichnen Sie eine Gruppe Erwachsener - vielleicht einen Mann und drei Frauen -, die auf einem Feld arbeiten. Sie ernten zur Mittagszeit Äpfel von einem Apfelbaum. Der Mann schüttelt die Äpfel vom Baum, während einige der Frauen die Äpfel auffangen, die auf den Boden fallen. Die Gruppe sollte die Arbeitskleidung des 19. Jahrhunderts tragen. Die Szene spielt in einer Apfelplantage, aber ich möchte, dass der Schwerpunkt auf dem Baum liegt, in dessen Nähe die Gruppe arbeitet. Versuchen Sie, Farben einzufangen, die typisch für eine Obstplantage sind: gelblich-rot-orange, grün, violett und rosa.
Das war's!
Ganz einfach, oder? Ich brauchte etwa 100 Wörter und ein paar Minuten, um auszudrücken, was ich gerne sehen würde.
Die Umsetzung dieser Beschreibung ist jedoch äußerst schwierig, vor allem auf dem Niveau von Camille PIssaros Apfelernte (gemalt 1888).
Das Schreiben von Quantensoftware ist zwar weit entfernt von impressionistischen Gemälden, aber man könnte argumentieren, dass das Schreiben von Quantensoftware unter dem gleichen Problem leidet: Quantenalgorithmen sind leicht zu beschreiben, aber schwer zu implementieren. Es ist relativ einfach zu erklären, wie gängige Quantenalgorithmen funktionieren - wie man eine Grover-Suche durchführt, wie man ein Vermögensportfolio optimiert und sogar wie der Shor-Algorithmus funktioniert. Viel schwieriger ist es jedoch, sie zu implementieren.
Warum?
Ein Grund dafür ist die Schwierigkeit der Verallgemeinerung. Die Codierung eines Orakels, das die Zahl "3" erkennt, ist viel einfacher als die Codierung eines Orakels, das eine beliebige 8-Bit-Zahl oder eine Reihe von Zahlen akzeptiert und damit übereinstimmt.
Ein weiterer Grund ist die Skalierung. Mit zunehmender Größe der einzelnen Algorithmenblöcke wird deren Implementierung immer schwieriger. Eine 20-Qubit-QFT ist schwieriger zu schreiben als eine 3-Qubit-QFT.
Dann möchte man diese Schaltungen effizient und optimiert machen. Dies geschieht, um eine Schaltung in die verfügbaren Quantenressourcen einzupassen oder um bessere Ergebnisse zu erzielen. Es gibt so viele Möglichkeiten der Optimierung und so viele systemweite Parameter, die berücksichtigt werden müssen, dass allein dieser Schritt sehr viel Zeit in Anspruch nehmen kann. Noch komplexer wird es, wenn man für einen bestimmten Hardwaretyp optimieren oder den Algorithmus von einer Hardware auf eine andere übertragen möchte.
Aus diesem Grund hat Classiq eine Plattform entwickelt, die es dem Entwickler ermöglicht, das Verhalten - das Funktionsmodell - der Schaltung zu spezifizieren und dieses dann automatisch in eine hochwertige Quantenschaltung zu übersetzen. Die Verkürzung des Weges von der Definition bis zur Ausführung ist wichtig und wird mit zunehmender Größe und Leistungsfähigkeit von Quantencomputern entscheidend sein.
Über "Der Podcast des Qubit-Typen"
Der Podcast wird von The Qubit Guy (Yuval Boger, unser Chief Marketing Officer) moderiert. In ihm diskutieren Vordenker der Quanteninformatik über geschäftliche und technische Fragen, die das Ökosystem der Quanteninformatik betreffen. Unsere Gäste geben interessante Einblicke in Quantencomputer-Software und -Algorithmen, Quantencomputer-Hardware, Schlüsselanwendungen für Quantencomputer, Marktstudien der Quantenindustrie und vieles mehr.
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