Podcast mit Julian van Velzen, CTIO und Leiter des Quantum Lab von Capgemini

Mein heutiger Gast ist Julian van Velzen, CTIO und Leiter des Quantum Lab von Capgemini. Julian und ich sprachen darüber, welche Technologien über- und unterbewertet sind, über Kunden, denen Capgemini geholfen hat, über seine Prognosen für 2022 und vieles mehr.

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Yuval Boger (Classiq): Hallo, Julian. Danke, dass Sie heute bei mir sind.

Julian van Velzen (CapGemini): Es ist mir eine Freude, hier zu sein.

Yuval: Also, wer sind Sie und was machen Sie?

Julian: Richtig. Also, mein Name ist Julian van Velzen. Ich arbeite für Capgemini. In erster Linie bin ich einfach ein Quanten-Nerd. Ich bin einfach sehr fasziniert von dieser erstaunlichen Technologie, aber in meiner Funktion bin ich der CTIO für Quantentechnologien und leite die Quantenabteilung mit 40 Mitarbeitern innerhalb der Capgemini-Gruppe.

Yuval: Und Sie haben jetzt eine neue Gruppe, richtig? Eine ganze Reihe von Beratern, glaube ich?

Julian: Richtig. Wir haben also eine neue Initiative, die sicherstellen soll, dass Capgemini rechtzeitig auf dem Markt ist und unseren Kunden hilft, sich auf die Quantenphysik vorzubereiten. Wir sind bereits in drei Bereichen aktiv: Kommunikation und Netzwerke, Quantensensoren und Computing. Aber jetzt habe ich das Vergnügen, diese Gruppe zu leiten, die dafür sorgen wird, dass wir uns und unsere Kunden auf dieses aufregende Quantenabenteuer vorbereiten werden.

Yuval: Herzlichen Glückwunsch. Was denken Sie, wo stehen die Kunden in Bezug auf Quantum? Haben Sie das Gefühl, dass Sie sie in den meisten Fällen darüber aufklären müssen, was vor sich geht und was die Risiken und Chancen sind? Glauben Sie, dass die Kunden bereit sind, zu experimentieren? Glauben Sie, dass sie in die Produktion übergehen? Wo stehen die Kunden Ihrer Erfahrung nach in diesem Spektrum?

Julian: Also, es ist absolut früh. Für die meisten Kunden wird es also 5 bis 10 Jahre oder sogar noch länger dauern, bis es zu einer Skalierung oder Produktivsetzung von Lösungen kommt. Ich denke, es gibt große Unterschiede, wo die Kunden stehen. Einige von ihnen haben ein spezialisiertes Team von Quantenphysikern; sie veröffentlichen wissenschaftliche Publikationen, sie haben neue Algorithmen mit sehr niedrigem algorithmischem Design entwickelt. Aber ich denke, die meisten von ihnen versuchen immer noch herauszufinden, wie wir unsere Quantenreise beginnen können. Und dazu gehört ein ganzes Bündel von Dingen. Es geht nicht nur darum, neue Algorithmen zu entwickeln. Es geht darum, herauszufinden, wer sind die Quanten-Champions? Wer arbeitet in meinem Unternehmen an diesem Thema? Was könnten mögliche Anwendungsfälle sein? Wie komme ich von einigen Anwendungsfällen, die man im Internet finden kann, zu etwas Handfesterem, bei dem man tatsächlich anfängt, etwas zu bauen?

Die meisten von ihnen beginnen, sich damit zu befassen. Noch vor ein paar Jahren hatten die meisten von ihnen noch nie etwas davon gehört. Sie hatten kein Team, keine Verpflichtungen, was auch immer. Ich denke also, dass viele von ihnen jetzt vorankommen und die ersten Schritte unternehmen.

Yuval: Wenn ein Kunde die ersten Schritte unternehmen möchte, haben Sie das Gefühl, dass er internes Fachwissen aufbauen und das Wissen im Haus behalten möchte, oder möchte er es einfach komplett auslagern und einen Konzeptnachweis erbringen, wie es ein Unternehmen wie Capgemini tut? Wo stehen sie auf diesem Spektrum?

Julian: Ich denke, die Prioritäten Nummer eins, zwei und drei sind vielleicht der Aufbau von Kompetenzen und Wissen, oder? Ich glaube also nicht, dass es allzu viel Sinn macht, alles auszulagern. Sinnvoll ist es jedoch, sich Hilfe zu holen, denn der Einstieg in diesen Bereich ist nicht einfach. Wenn man jemanden hat, der weiß, wie man Algorithmen abbildet oder wie man ein Problem auf einen Quantenalgorithmus abbildet, oder der bereits Zugang zu einem Netzwerk und zu einigen Hardwareanbietern hat, kann man sich wirklich auf den Weg machen. Denn wenn man alleine anfängt, kann es viele Jahre dauern, bis man eine Vorstellung davon hat, wie sich die Technologie entwickelt, und wenn sie sich so schnell entwickelt, wird man immer hinter der Kurve herlaufen.

Yuval: Sie wenden sich also an Capgemini, um Ihre Hilfe in Anspruch zu nehmen, mit Ihrer früheren Erfahrung in der Zusammenarbeit mit Kunden, um Anwendungsfälle zu identifizieren, und mit Ihrer Erfahrung, um zu sagen: "Oh, Sie sollten diese Umgebung oder diesen Anbieter ausprobieren" und so weiter. Ist das richtig?

Julian: Auf jeden Fall. Richtig, in manchen Fällen geht es eher darum, herauszufinden, welche Anwendungsfälle es gibt und wie man sich darauf vorbereitet. In anderen Fällen kann man bereits mit der Arbeit daran beginnen. Man kann also einige Algorithmen ausprobieren, sehen, wie sie funktionieren, und in einigen Fällen die Algorithmen verbessern. Manchmal kann man natürlich auch Erkenntnisse aus Quantenalgorithmen gewinnen und seine klassischen Lösungen mit Hilfe aller Arten von quanteninspirierten Lösungen verbessern, und das kann auch schon einen kleinen Nutzen haben.

Yuval: Inwieweit konzentrieren sich die Kunden im Wettrüsten auf die Hardware-Anbieter? Oh, ich habe 30 Qubits, ich habe 50 Qubits, ich habe 70 Qubits, aber nächstes Jahr werde ich 107 Qubits haben. Wie sehr sind die Kunden darauf konzentriert?

Julian: Es ist einfach, mit dem Hype mitzugehen und den neuen, aktuellen Trends zu folgen, mit mehr Qubits im Mix. Das klingt immer gut. Es ist natürlich wichtig zu erkennen, dass es so viele weitere Kennzahlen gibt, die wichtig sind, um zu folgen. Ich denke, viele unserer Kunden beobachten diesen Bereich und prüfen, mit wem sie zusammenarbeiten und welche Art von strategischen Hardware-Partnerschaften sie eingehen sollten.

Ich denke, der Zweck ist, Beziehungen aufzubauen, zu lernen, zu experimentieren und Zugang zu einem Netzwerk zu haben. Ich denke, wenn man wirklich fortgeschritten ist und bereits Algorithmen entwickelt, wird es an diesem Punkt wirklich wichtig, echte Hardware zu haben, weil man die Qualität seines Algorithmus so verbessern kann, dass er speziell auf eine bestimmte Hardware abgestimmt ist. Ich denke also, dass der erste Nutzen darin besteht, Zugang zu einem Netzwerk zu erhalten und strategische Partnerschaften aufzubauen, und der zweite, eher technische Nutzen besteht darin, hardwarespezifische Algorithmen zu entwickeln.

Yuval: Erlauben Sie mir, auf diesen Punkt der strategischen Beziehungen einzugehen. Ist es für ein Unternehmen wichtiger, eine Beziehung zu einem Hardware-Anbieter, z. B. Honeywell, oder zu einem Cloud-Anbieter, z. B. Microsoft oder Amazon, die möglicherweise mehrere Quantencomputer in ihrer Cloud haben, aufzubauen? Welchen Weg empfehlen Sie Ihren Kunden, den sie einschlagen sollten?

Julian: Ich denke, es kommt auf den Zweck an. Es ist also einfach, mit AWS, Braket oder Microsoft Quantum zu experimentieren, mit verschiedenen Arten von Hardware und Software? Ich denke, dass quanteninspirierte oder annealingartige Algorithmen auf diesen Plattformen ziemlich groß und bekannt sind. Ich denke, wenn man auf einer tieferen Ebene experimentieren und wirklich hardwarespezifische Algorithmen entwickeln möchte, ist es sinnvoller, mit IBM, Rigetti, Honeywell oder anderen Unternehmen zusammenzuarbeiten, da sie über die entsprechende Hardware verfügen.

Yuval: Und ich habe IBM nicht erwähnt, um die Frage nicht zu verwirren, denn IBM stellt natürlich sowohl Hardware her als auch Cloud-Dienste. Ich habe also absichtlich nur Hardware-Anbieter und Cloud-Anbieter ausgewählt. Gibt es eine besondere Kundengeschichte, die Sie vielleicht auf dem Gebiet des Quantencomputings erzählen können, jemanden, mit dem Sie zusammenarbeiten, und was konnten Sie gemeinsam erreichen?

Julian: Genau. Wir arbeiten mit vielen Kunden aus dem Finanzdienstleistungsbereich zusammen. Für einen dieser Kunden ist ein typischer Anwendungsfall die Portfoliooptimierung? Ich glaube, daran arbeiten viele Kunden. Sie kommen mit der Idee, dass es für sie auch darum geht, eine Dynamik innerhalb ihres eigenen Teams aufzubauen. Sie wollen ein "Leuchtturmprojekt", das ihnen den Weg ebnet, um zu sehen, welche Art von Talenten sie brauchen, was sie tun müssen, um quantitativ besser gerüstet zu sein, und mit welchen Geschäftsbereichen sie sich verbinden müssen. Das war also ein Projekt, an dem ich in den letzten Jahren persönlich beteiligt war.

Es war wirklich großartig zu sehen, dass man einfach anfängt, etwas zu tun, ein paar Problem-Champions in seiner Gruppe auswählt, ein paar eifrige Leute findet, die daran arbeiten, eine klare Vision von dem hat, was man entwickeln will, und sich die Hände mit Qiskit oder was auch immer schmutzig macht. Man bekommt so viel mehr Einblick in die Bedeutung dieser Technologie, und das hilft einem dabei, eine neue Denkweise darüber zu entwickeln, wie Quantentechnologien viele große Teile des Systems verändern können, auch wenn die Probleme, an denen man arbeitet, noch sehr klein sind.

Yuval: Diese Probleme sind also klein, aber die Algorithmen sind in etwa die gleichen, und ich vermute, die Kunden erwarten, dass sie mit besserer Hardware, neuerer Hardware, immer größere Probleme lösen können, bis die Probleme wirklich nützlich werden. Wann, glauben Sie, wird das der Fall sein? Wann wird ein Finanzdienstleister, der sein Portfolio optimiert, in der Lage sein, ein aussagekräftiges Portfolio zu erstellen, das über das hinausgeht, was er auf der klassischen Computerseite tut?

Julian: Das ist natürlich immer eine sehr schwierige Frage? Ich denke, es ist wichtig, sehr realistisch mit der Tatsache umzugehen, dass der tatsächliche Wert der Quanten-Technologie noch in weiter Ferne liegt, oder? Es geht um groß angelegte, breit angelegte Quantenvorteile, bei denen Quanten tatsächlich etwas Nützliches bewirken würden. Wahrscheinlich ist das noch 5 bis 10 Jahre entfernt, oder sogar noch weiter, oder es wird vielleicht sogar nie passieren. Davon abgesehen denke ich, dass es nicht um alles oder nichts geht. Es wird also kleine, sehr spezifische Vorteile von Quantenalgorithmen geben. Es ist ziemlich wahrscheinlich, dass dies zuerst in der Chemie oder ähnlichen Bereichen der Fall sein wird, und vielleicht wird auch das Finanzwesen einer der ersten Bereiche sein. Zu diesem Zeitpunkt wird es sich um etwas sehr Spezifisches handeln, und dann werden wir jedes Jahr einen größeren und breiteren Vorteil dieser Computer sehen. Wir haben eigentlich nur über Quantencomputer gesprochen; es gibt natürlich auch viele Möglichkeiten bei Quantensensoren und Quantennetzwerken, die zu diesem Zeitpunkt vielleicht sogar schon ausgereifter sind als Quantencomputer.

Yuval: Wenn Sie sich Ihr Team ansehen, haben Sie, glaube ich, von 20 bis 30 Leuten gesprochen. Wie verteilen sich diese grob auf die Bereiche Computing, Kommunikation und Sensoren oder Sicherheit?

Julian: Ja. Also, wir haben auch eine große Sicherheitsabteilung. Das ist aber nicht wirklich mein Team, das ist eine andere Gruppe von Leuten. Ich glaube, Sensing ist eher eine Nischensoftware, oder? Ich denke, sie hat ein riesiges Potenzial für bestimmte Kunden, insbesondere für alle Arten von Anwendungen in der Geheimdienstbranche, aber sie wird aus direkten Gründen eher als Nische betrachtet.

Ich denke, dass Quantennetzwerke definitiv sehr interessant sind. Bei Capgemini haben wir mit Capgemini Engineering eine ziemlich starke Marke. Ungefähr 50.000 Mitarbeiter arbeiten an Anwendungsfällen im Telekommunikationsbereich und an allen Arten von technischen Problemen. Wir beschäftigen uns auch viel mit Quantennetzwerken. Ich glaube, das ist etwas, das bei größeren Unternehmen derzeit ein wenig übersehen wird. Quantencomputing ...... ist in aller Munde und wird vielleicht sogar ein wenig überbewertet, aber die beiden anderen Bereiche sind ebenso interessant. Was die Sicherheit betrifft, so ist die Umstellung auf eine sicherere Verschlüsselung definitiv etwas, das ich allen unseren Kunden empfehlen würde. Alle Unternehmen sollten noch heute damit beginnen, und wir verfügen bereits über ein großes Team, das sie dabei unterstützt.

Yuval: Sie befinden sich in einer wirklich hervorragenden Position in der Branche. Ich meine, du arbeitest mit vielen Kunden, du arbeitest mit vielen Anbietern, du bist Teil einer fantastischen Organisation. Ich denke also, dass Sie bestens qualifiziert sind, um meine Prognosefrage zu beantworten. Was erwarten Sie für das Jahr 2022? Wenn Sie es nicht wissen, dann weiß es niemand!

Julian: Und ich weiß es ganz sicher nicht! Nun, es gibt viele Roadmaps da draußen, richtig? Da sind IBM und Google. Beide haben erklärt, dass sie im Jahr 2030 eine Million Qubit-Maschinen haben werden, und einige der kleineren Akteure haben erklärt, dass sie im Jahr 2025 sogar noch größere fehlertolerante Systeme haben werden - wahrscheinlich ziemlich optimistisch, aber wir werden sehen. Ich glaube, dass wir schon bald einen Quantenvorteil haben werden, vielleicht in zwei Jahren oder so, aber er wird sehr spezifisch und sehr klein sein. Ich denke also, dass dies eines der nächsten großen Ereignisse sein wird, das wir beobachten müssen. Ein weiterer Meilenstein, den es zu beobachten gilt. Gibt es echte fehlerkorrigierte Systeme, auch wenn es nur für ein paar Qubits ist?

Ich denke, ein weiterer Trend, den wir sehen werden, ist, dass es immer noch sehr technologieorientiert ist. Ich meine, wir sprechen über Qubit-Systeme und dann über Fehlerkorrektur, und dann ist es so, als hätten wir einen Hammer und würden immer noch nach einem Nagel suchen. Ich denke, das wird sich auch umkehren. Es wird also viel mehr darum gehen, welche Auswirkungen diese Systeme auf das Geschäft haben werden. Was wäre, wenn Sie ein Flugzeughersteller sind und einen großen Teil Ihrer Systeme im Quantencomputer simulieren und die Zeit im Windkanal um 20 % reduzieren können? Was wäre, wenn Sie die Erfolgsquote von Phase-3-Studien um 20 % verbessern könnten? Was würde das ändern? Würde das Ihre Datenverarbeitungslandschaft verändern? Wahrscheinlich alle Ihre Geschäftsmodelle, Ihre IT-Unterstützung und alles, was damit zusammenhängt.

Ich denke also, je früher wir die Reife der Quantentechnologie erreichen, desto relevanter wird dies sein. Wenn das also schon 2022 der Fall ist, hoffe ich das. Ich glaube, das Tempo nimmt wirklich zu. Es ist bemerkenswert, was wir in den letzten Jahren gesehen haben, was entwickelt wurde, das gestiegene Bewusstsein und die hoffentlich möglichen Anwendungen; die Hardware entwickelt sich rasant, die Software wird immer besser, nicht wahr? Für bestimmte Algorithmen braucht man nur noch einen Bruchteil der Menge an Qubits, die wir vor ein paar Jahren noch für nötig hielten. Ja, also mal sehen. Ich bin sehr gespannt darauf zu erfahren, was wir im Jahr 2022 haben werden.

Yuval: Also, wenn ich Ihnen einen Zauberstab geben würde und Sie die Quantenindustrie für das nächste Jahr kontrollieren könnten, woran würden Sie uns arbeiten lassen? Sie wissen, dass wir auf Ihre Befehle warten, Julian. Woran sollen wir Ihrer Meinung nach in den nächsten 12 Monaten arbeiten?

Julian: Genau. Ich denke also, dass Quantencomputing sehr vielversprechend ist, aber vielleicht ein bisschen zu sehr gehyped wird. Ich denke, Sensing und Post-Quantum-Krypto werden zu wenig gehypt. Ich denke also, dass es nicht nur die Industrie ist, an der wir arbeiten könnten, sondern alle Unternehmen sollten sich dieser Technologien stärker bewusst sein. Was mich persönlich und auch Capgemini sehr interessiert, sind andere Möglichkeiten für Quantentechnologien, z. B. für die nachhaltige Entwicklung und den Aufbau neuer Arten von technologischen Durchbrüchen, die zur Verringerung unseres CO2-Fußabdrucks beitragen werden. Ich glaube, dass es einige erstaunliche Möglichkeiten gibt, von Industriekapitalisten bis hin zu Computational Fluid Dynamics, oder andere Arten von Produktdesign und Energieerzeugung, die die erstaunliche Leistung des Quantencomputings nutzen könnten. Ich glaube wirklich, dass dies einer der wichtigsten Bereiche sein könnte, in dem wir arbeiten und Quantencomputer nutzen könnten.

Yuval: Und selbst wenn man über Probleme wie die Optimierung von Handelsvertretern und Routen nachdenkt, die sich nicht auf die Energieerzeugung auswirken, aber möglicherweise den Energieverbrauch senken könnten?

Julian: Auf jeden Fall. Ja, und diese neuesten NLP-Modelle, richtig? Zum Beispiel GPT-3, das, glaube ich, die gleiche Energie verbraucht wie eine Kleinstadt? Eine Sache ist also, dass Quanten-Peers dabei helfen, die Technologien zu entwickeln, die wir brauchen, um nachhaltiger zu werden. Aber in gewisser Weise können Quantentechnologien auch die Abläufe verbessern, wie die Handlungsreisenden, oder sogar die Energieabhängigkeit für große Modelle und großes maschinelles Lernen reduzieren.

Yuval: Ausgezeichnet. Wir nähern uns also dem Ende unseres Gesprächs. Was glauben Sie, was die Quantenrevolution aufhält? Was sind die wichtigsten Bedenken, die Sie von Ihren Kunden hören?

Julian: Einer der Schlüsselbereiche ist, dass es eine neue Denkweise ist. Als wir vom Single Computing zum Parallel Computing übergingen, mussten wir über neue Wege zur Parallelisierung unserer Arbeitslasten nachdenken, und daraus entstanden alle Arten von Datentools. Wir mussten uns noch nicht an diese neue Art des exponentiellen Denkens anpassen. Was sind die wirklichen Probleme, wenn ich eine Menge mehr Rechenleistung habe; was würde ich damit machen? Ich denke also, dass ein großer Teil davon unsere Vorstellungskraft ist.

Das bedeutet natürlich eine ganze Reihe von sehr konkreten Dingen, Talent ist definitiv ein limitierender Faktor. Wir brauchen Leute an der Schnittstelle von Physik, Mathematik und KI. Wir brauchen Leute, die viel von diesem Wissen haben, aber auch sehr klare Fachkenntnisse. Wenn wir über Finanzen oder Dinge wie Portfolio-Optimierung sprechen, müssen wir Leute finden, die genau wissen, wie diese Probleme funktionieren. Wie lauten die Beschränkungen? Wie lauten die Optimierungsfunktionen? Was sind die Nichtlinearitäten? Wie sehen diese Probleme aus und wie fühlen sie sich an? All diese unterschiedlichen Fähigkeiten und Kenntnisse in einer Person zu vereinen, ist natürlich sehr schwer zu finden. Die Fähigkeiten sind also definitiv eine andere Sache.

Yuval: Wie kann man mit Ihnen in Kontakt treten, um mehr über Ihre Arbeit und die von Capgemini zu erfahren?

Julian: Also, jeder kann mir jederzeit eine E-Mail schicken. Meine E-Mail lautet julian.van.velzen@capgemini.com oder einfach @JulianVanVelzen bei LinkedIn. Ich würde mich sehr freuen, weitere Diskussionen zu diesem Thema zu führen.

Yuval: Ausgezeichnet. Vielen Dank, dass Sie heute zu mir gekommen sind.

Julian: Vielen Dank, dass ich dabei sein durfte. Es hat eine Menge Spaß gemacht.

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