Podcast mit Vishal Shete - Terra Quantum AG

Mein heutiger Gast ist Vishal Shete, Director of Strategy and Product bei der Terra Quantum AG. Vishal und ich sprachen darüber, warum sie sich entschieden haben, ihre eigene Quanten-Cloud zu bauen, welche Art von Quantenlösungen vom Prototyp zur Produktion übergehen und vieles mehr.

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Die vollständige Abschrift finden Sie unten

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Yuval: Hallo, Vishal. Und danke, dass Sie heute bei mir sind.

Vishal: Es ist mir ein Vergnügen, hier zu sein, Yuval.

Yuval: Schön, dass Sie da sind. Wer sind Sie und was machen Sie?

Vishal: Nun, ich bin derzeit Direktor für Strategie bei dem Quantencomputer- oder Quantentechnologieunternehmen Terra Quantum. Ich bin jetzt seit etwa dreieinhalb Jahren in der Quantenwelt tätig. Es war eine faszinierende Reise.

Yuval: Erzählen Sie mir ein wenig über Terra Quantum. Wo sind Sie ansässig? Wie groß sind Sie? Was machen Sie?

Vishal: Ja, Terra Quantum ist ein Unternehmen für Quantentechnologie mit Sitz in der Schweiz. Wir sind etwa 80 Mitarbeiter. Wir wachsen sogar auf 90 Mitarbeiter an und haben Büros an sechs Standorten weltweit. Was wir tun, lässt sich eigentlich in drei Punkten zusammenfassen. Wir bieten Quantenalgorithmen und Software als Dienstleistung an, wir bieten Quantencomputersysteme als Dienstleistung an, und wir bieten Quantensicherheit als Dienstleistung an. Und oft haben wir unsere Algorithmen und unsere Quantensysteme kombiniert, um unseren Kunden End-to-End-Lösungen anzubieten.

Yuval: Und was bedeutet das? Wenn ich ein Unternehmen bin und in die Quantenphysik einsteigen möchte und ein Optimierungsproblem oder ein chemisches Problem habe. Ich komme zu Ihnen, was können Sie für mich tun?

Vishal: Nehmen wir an, Sie kennen das Quantenproblem, das Sie haben, bereits und wollen es besser lösen, entweder schneller oder mit einer besseren Antwort. Wir werden mit Ihnen zusammenarbeiten, um wirklich zu verstehen, wo Ihre heutigen Grenzen liegen. Wir können bei der Entwicklung eines Algorithmus helfen. Unser Algorithmusteam verfügt über einige einzigartige Fähigkeiten zur Entwicklung sehr effizienter Quantenschaltungen, und wir können diese Algorithmen für Sie entwickeln, um Ihr Problem zu lösen. Wir können diese Algorithmen für Sie entwickeln und sie auf unserer Quantenhardware ausführen, die eine Kombination aus virtueller und simulierter Hardware ist und mit anderen QPUs (Quantum Processing Units) im System integriert ist. Im Wesentlichen würden wir also ein Problem für Sie lösen, und zwar mit den besten Möglichkeiten, die es heute im Bereich der Quanten und quanteninspirierten Verfahren gibt.

Yuval: Lassen Sie mich Ihnen vorspielen, was ich gehört habe: Ich komme mit einem Problem zu euch. Ihr macht das jetzt schon eine Weile. Ihr habt 80 oder 90 Leute. Ihr habt schon vorher Optimierungsprobleme gelöst. Ihr werdet also einen Quantencode für mich schreiben, der mein Problem löst, nachdem ihr das Problem verstanden habt. Und dann helfen Sie mir, ihn auszuführen. Ist das in etwa richtig?

Vishal: Ja, das ist genau richtig. Und wir werden es auch mit dem vergleichen, wie Sie es am besten machen. Was machen Sie also in Ihrer Branche, in Ihrem Unternehmen heute? Und was ist der Unterschied, den wir in Bezug auf den Leistungsvorteil, aber vor allem in Bezug auf den geschäftlichen Vorteil für Sie erzielen können? Was bedeutet also eine bessere Optimierung, was bedeutet ein besseres globales Minimum für Sie in geschäftlicher Hinsicht?

Yuval: Wie funktioniert das aus der Perspektive des geistigen Eigentums? Darf ich den Code, den Sie für mich schreiben, behalten? Kann ich ihn später ändern? Habe ich Rechte an ihm?

Vishal: Wir arbeiten auf unterschiedliche Weise mit verschiedenen Kunden zusammen. Auf der grundlegendsten Ebene haben wir unsere IP in Bezug auf den Kern der Terra Quantum IP in dieser Art von Fällen ist in der Art der Algorithmusentwicklung Teil. Wir haben also einige Schlüsselkomponenten von Optimierungsalgorithmen. Eine davon ist das, was wir QNC nennen, also Quanten und Kodierung. Das ist also unser Kern-IP. Wir passen sie an und wenden sie auf Ihr Optimierungsproblem an, um eine End-to-End-Lösung für Sie zu entwickeln. Darüber hinaus haben wir unsere IP für die eigentliche physische Hardware und die Ausführungsumgebung, auf der wir sie ausführen.

Die Art und Weise, wie wir mit den Kunden zusammenarbeiten, ist also entweder eine maßgeschneiderte Lösung für sie. Für Kunde X entwickeln wir also eine maßgeschneiderte Lösung, bei der wir die Kernkomponenten des geistigen Eigentums besitzen, aber die End-to-End-Lösung übernehmen, und das ist dann Ihre Lösung. Oder wir entwickeln gemeinsam mit ihnen Lösungen, die wir gemeinsam auf den Markt bringen. Wir entwickeln also eine Lösung für ein Branchenproblem, das sie kennen, das wir kennen, und gemeinsam mit ihnen bringen wir es auch dem Rest der Branche nahe.

Yuval: Wenn Sie von Quantensystemen sprechen, heißt das, dass Sie Ihre eigene Quantenwolke haben?

Vishal: Ja, das ist richtig. Wir haben also ein System namens QMware, eine Einheit namens QMware, die im Wesentlichen unsere Quanten-Cloud ist. Und diese Quantenwolke hat heute eine sehr einzigartige Positionierung in dem Sinne, dass es sich um In-Memory-Computing mit High-Performance-Computing und virtuellen QPUs handelt. Wir haben also 40 Qubits, die wir virtualisieren. Wir betreiben das in einer sehr eng integrierten Weise mit wirklich leistungsstarken, erstklassigen High-Performance-Computing-Systemen, mit denen wir End-to-End-Ergebnisse für Kunden liefern können. Darüber hinaus können wir über diese Cloud aber auch Quantenprozesse integrieren, sobald sie ausgereift sind. Und wir integrieren bereits heute Quantenprozesse und werden in der Lage sein, Algorithmen und Programme auf dieser Cloud auszuführen, die von den leistungsstärksten Quantensystemen betrieben werden, sobald diese eine Größe erreicht haben, die einen ausreichenden Leistungsvorteil bietet. Die Kunden entwickeln also ihr Programm oder ihren Algorithmus einmal mit uns, und das war's. Von diesem Punkt an kümmern wir uns um die Hardware-Materialien.

Yuval: Das finde ich wirklich interessant. Wie kommt ein Unternehmen mit 100 Mitarbeitern zu dem Schluss, dass es eine eigene Cloud braucht, anstatt zu sagen: "Hey, Herr Kunde, wir können auf Azure arbeiten, oder wir können auf AWS Braket arbeiten, wir können auf IBM arbeiten." Warum braucht man eine eigene Cloud?

Vishal: Um es klar zu sagen, wir sind nicht an unsere eigene Cloud gebunden. Das ist eine Option für eine Option, eine Plattform für die Ausführung von Algorithmen, die wir entwickelt haben. QMware wurde als Joint Venture zwischen Terra Quantum und einem anderen Unternehmen namens Novarion entwickelt, das eine ziemlich lange und etablierte Geschichte in Europa hat, insbesondere im Bereich des High-Performance-Computing. Der Grund, warum wir diese Cloud entwickelt haben, ist, dass wir eine Marktlücke für wirklich gut integrierte virtuelle QPUs oder QPUs, Quantenverarbeitungseinheiten, im Allgemeinen, mit High-Performance-Computing gesehen haben. Die speicherinterne Rechenschicht, die wir haben und die diese beiden Komponenten miteinander verbindet, ist also wirklich einzigartig. Das ist etwas, was weder wir noch irgendjemand sonst in anderen Umgebungen erreichen kann. Das ist es, was uns einen einzigartigen Vorteil verschafft. Aber wie ich schon sagte, arbeiten wir viel mit dem Rest des Ökosystems zusammen, und das werden wir auch weiterhin tun.

Yuval: Darf ich fragen, welche Arten von Quantenverarbeitungseinheiten Sie in Ihrer Cloud haben?

Vishal: Wir haben also den virtuellen QPR, der aus 40 Qubits besteht. Vierzig Qubits, die, sagen wir mal, geräuschlos sind und weil sie virtualisiert und vollständig miteinander verbunden sind. Das ist ungeheuer leistungsfähig. Also 40 logische Qubits, was ziemlich leistungsfähig ist. Darüber hinaus arbeiten wir mit supraleitenden Systemen und einigen Quantenglühsystemen, die es bereits gibt, und wir können auch auf diesen Systemen arbeiten.

Yuval: Was sind die Hauptprobleme? Wir haben ein wenig über Optimierungen gesprochen, aber mit welchen anderen Problemen kommen die Kunden zu Ihnen?

Vishal: Optimierungsprobleme sind also ein großer Teil davon. Es gibt also im Wesentlichen drei Bereiche, die wir sehen. Also Optimierung, maschinelles Lernen und Simulation. Optimierungsprobleme sind also ziemlich einzigartig und eignen sich eigentlich für so ziemlich jede Branche. Und ich denke, was wir im Bereich der Optimierung anders machen, ist, dass wir nicht durch einen QUBO-Standard eingeschränkt sind, wie es bei vielen Leuten der Fall ist, bei denen man sich auf eine binäre Variable, auf binäre Probleme beschränken muss, und man muss dann diskretisieren, was im Grunde ein kontinuierliches Problem ist usw., aber wir sind in der Lage, mit einem großen Satz von Variablen umzugehen, und wir sind in der Lage, mit einer großen Art von Variablen im Bereich der Optimierung umzugehen.

Das gibt uns viele Möglichkeiten, verschiedene Arten von Optimierungsproblemen anzugehen. Darüber hinaus haben wir Probleme des maschinellen Lernens, bei denen wir durch ein hybrides neuronales Netzwerk die Art und Weise, wie wir unsere Modelle trainieren, im Vergleich zu klassischen Ansätzen beschleunigen, aber auch die Genauigkeit von Vorhersagen und Simulationen verbessern, indem wir Simulationssysteme, Simulationen verschiedener Systeme beschleunigen. Das ist relevant für Bereiche wie die numerische Strömungsdynamik oder sogar das Black-Scholes-Modell und das Finanzwesen. So relevant für partielle Differentialgleichungen in verschiedenen Kontexten.

Yuval: Das ist sehr interessant. Wenn Sie über Ihren Kundenstamm nachdenken, wie groß ist dann der Anteil der Sondierung? "Wir möchten die Leistung des Quantensystems mit der des klassischen Systems vergleichen", und wie viel davon ist in der Produktion: "Ich habe eine Quantenlösung, die ich vorher nicht hatte, und jetzt läuft sie, und sie ist Teil meiner Produktionsabläufe.

Vishal: Und das ist eine wirklich interessante Frage. Da wir sehr stark auf dieses hybride Framework setzen und mit virtualisierten Qubits und High-Performance-Computing und so weiter unser Bestes geben, haben wir festgestellt, dass es einige Fälle gibt, in denen wir eine Leistung erzeugen können, die anders nicht erreicht werden kann, die es uns tatsächlich ermöglicht, Lösungen in großem Maßstab zu produzieren, insbesondere mit den Algorithmen, die wir haben. Ich würde sagen, etwa 20 bis 30 % unserer Arbeit besteht darin, die Produktion aufzubauen, über die POC hinaus in die Produktion zu gehen. Der Rest ist die Arbeit an einer POC mit dem Ziel, sie in die Produktion zu überführen. Ich würde also sagen, es gibt ein großes Bestreben, nicht nur Spielzeugprobleme zu lösen und nicht nur ein Problem zu lösen, über das wir dann eine Pressemitteilung oder was auch immer herausgeben und sagen können: "Okay, Organisation XYZ ist jetzt in Quantum, weil wir einen POC gemacht haben." Wir wollen tatsächlich etwas Reales und Greifbares mit einer möglichst kurzfristigen Auswirkung machen, die wir mit den Strukturen, die wir haben, schaffen können.

Yuval: Können Sie Namen von Kunden nennen, für die Sie Quantum-Lösungen entwickelt haben, die in Produktion sind?

Vishal: Ich kann Ihnen keine Namen von Kunden nennen, aber ich kann Ihnen einige Informationen über die Arten von Kunden geben, mit denen wir arbeiten. Im Bereich Investmentbanking haben wir Lösungen für ein bestimmtes Problem namens Sicherheitenoptimierung. Das ist einer meiner Lieblingsmomente bei Quantum, denn die Optimierung von Sicherheiten ist wirklich für jede Handelsfunktion relevant, bei der jeder, der eine Margin-Anforderung erfüllen muss, die Menge an Sicherheiten und die zur Erfüllung dieser Margin-Anforderung zu stellenden Sicherheiten verwalten muss. Wir optimieren also die Art und Weise, wie Sie Ihre Einschussanforderungen auf die kostengünstigste Weise für eine Investmentbank oder eine Handelsfunktion, die vielleicht nicht in einer Bank angesiedelt ist, erfüllen können. Das Spannende daran ist, dass wir mit dieser Lösung nicht mehr nur mit dem Quantum-Team und den Quantum-Experten sprechen, was wir natürlich tun.

Darüber hinaus sprechen wir mit den Leitern von Handels-, Liquiditäts- und Kapitalabteilungen wirklich globaler Investmentbanken und implementieren Lösungen. Eine von ihnen verwaltet Sicherheiten im Wert von etwa 400 Milliarden. Das ist wirklich sehr spannend, denn diesen Leuten ist es egal, ob Sie es auf Ihrem Taschenrechner ausführen oder ein Quantensystem verwenden, sie interessieren sich für das Ergebnis, das Sie für sie erzielen. Es ist also sehr interessant, mit ihnen zu arbeiten, und sie sind sehr ungeduldig. Wie Sie wissen, neigen die meisten Händler in Investmentbanken dazu, ungeduldig zu sein.

Yuval: Handelt es sich um eine zeitkritische Anwendung? Brauchen sie Antworten innerhalb von Sekunden oder weniger als das?

Vishal: Nein. Das ist also keiner der Fälle, in denen eine Beschleunigung einen besseren Wert schafft, denn das geschieht in der Regel einmal am Tag, wenn man sich alles ansieht, was man zu posten hat, und versucht, eine optimale Lösung dafür zu finden. Das geschieht also einmal am Tag, und die Bearbeitungszeit beträgt heute etwa eine Stunde. Der Wert liegt also eher darin, eine bessere Antwort zu finden, als die gleiche Antwort schneller zu finden, was wir nachweisen können, was sehr spannend ist.

Yuval: Wie lange läuft es ungefähr schon in der Produktion?

Vishal: Zunächst implementieren wir es gerade in der Produktion. Es sollte also in den kommenden Monaten in Produktion gehen. Wir haben mit Kunden zusammengearbeitet. Der erste POC wurde irgendwann im letzten Jahr durchgeführt. Und das war die Reise seither.

Yuval: Sie haben erwähnt, dass Sie 80 Mitarbeiter sind und auf 90 anwachsen. Ich nehme an, dass die meisten von ihnen Ingenieure sind. Sie haben also viele Mannjahre Erfahrung in der Arbeit an Quantensystemen. Was würden Sie gerne sehen, hardware- oder softwareseitig, um Ihre Arbeit zu erleichtern?

Vishal: Das ist eine sehr interessante Frage. Ich denke, eines der wichtigsten Probleme, die wir aus der Hardware-Perspektive lösen müssen, ist, dass wir eine bessere Qualität des Qubits erreichen können. Wenn uns das gelingt, ist das meiner Meinung nach von enormer Bedeutung. Ich denke, dass nicht nur die Anzahl, sondern auch die Qualität und die Vernetzung von Qubits in verschiedenen Systemen für uns sehr wichtig sind. So arbeiten wir zum Beispiel mit 40 logischen Qubits, die vollständig miteinander verbunden sind. Wenn wir dieses Stadium in einem echten System erreichen, wird das großartig sein. Und wenn wir darüber hinausgehen, wird das eine enorme Leistung sein. Ich weiß, dass andere mehr physische Qubits haben, aber wenn man sich die logischen Qubits anschaut, dann ist das viel weniger als das. Die Fehlerkorrektur und die Beherrschung des Rauschens in den Qubits ist also eine enorm wichtige Aufgabe in diesem Bereich, denke ich.

Yuval: Sie sprechen wahrscheinlich mit vielen Firmenkunden über Quanten. Glauben Sie, dass die Industrie die Fähigkeiten von Quantum heute überbewertet, oder vielleicht unterbewertet, und dass man all diese wunderbaren Dinge jetzt schon tun kann, und die Unternehmen sich dessen nur nicht bewusst sind?

Vishal: Ich glaube, dass es in diesem Bereich ein riesiges Potenzial gibt, wie viele der Zuhörer wahrscheinlich wissen. Ich denke, das Problem bei der Kommunikation mit den Firmenkunden ist, dass es nicht in der richtigen Sprache kommuniziert wird. Es ist also sehr wichtig, es operationeller, greifbarer und konkreter zu machen, indem man einen klaren Anwendungsfall in der Anwendungssicht hat. Und ich denke, wir bewegen uns ein wenig in diese Richtung, aber ich glaube, es ist noch ein weiter Weg bis zu einer Welt, in der man mit den Kunden weniger über Qubits und verschiedene Arten von Algorithmen spricht, die man verwendet, sondern mehr über die Ergebnisse, die man für sie erzielt. Und ich denke, dass sich die Branche dahin entwickeln sollte, dass sich die Unternehmen auf die Lösung bestimmter Anwendungen und Anwendungsfälle und die Schaffung von Werten in diesem speziellen Bereich konzentrieren, anstatt ein Quantenunternehmen zu sein, das ein so breites Spektrum abdeckt.

Yuval: Wenn ich versuche, das zu umschreiben, was ich von Ihnen gehört habe, und vielleicht tue ich es ungeschickt, dann würden Sie zu einem Kunden gehen und sagen: "Wir nutzen die Macht des Quantencomputings, um Ihnen eine bessere Lösung für die Sicherheitenanalyse zu bieten.

Vishal: Ganz genau.

Yuval: Und was würde Ihrer Meinung nach dazu beitragen, die Einführung von Quantentechnologie in Unternehmen zu beschleunigen?

Vishal: Das ist es auch. Es geht darum, dass wir in der Lage sind, konkret zu werden und den Wert, der sich daraus ableiten lässt, so zu übersetzen, dass die Leute ihn verstehen können. Aber auch aus technischer Sicht halte ich es für wichtig, dass wir weiterhin mit den besten HPC-Lösungen arbeiten können, und die gibt es hier im HPC-Bereich. Wenn ich HPC sage, dann meine ich damit eine breite Klammer, die FPGAs, GPUs und alles andere einschließt. Es ist sehr wichtig herauszufinden, wie wir am besten in integrierten Umgebungen mit all diesen Dingen zusammenarbeiten können. Ich denke also, dass diese beiden Dinge, die Integration mit dem Besten, was wir heute haben, und die Kommunikation des Wertes in einer Weise, die leicht zu verstehen ist, sehr wichtig sind.

Yuval: Da wir uns dem Ende unserer Gespräche nähern, möchte ich noch einmal auf einen Punkt zurückkommen, über den wir vorhin gesprochen haben, und zwar über Ihre private Quantum Cloud. Erwarten Sie, dass Sie damit weitermachen, oder gehen Sie davon aus, dass es in zwei oder drei Jahren nur noch Clouds von den großen Anbietern geben wird, die gut genug sind, und Sie werden Ihre privaten Cloud-Bemühungen aufgeben?

Vishal: Nein, wir gehen definitiv davon aus, dass wir das auch weiterhin tun werden. Wir erwarten, dass wir unsere Cloud weiter ausbauen und möglicherweise auch mit einigen anderen Anbietern zusammenarbeiten und sie integrieren werden. Wir werden also unsere Cloud über andere Clouds zugänglich machen, die es bereits gibt, und umgekehrt. Ich denke also, dass dies ein sehr interessanter Weg sein könnte. Übrigens, ich weiß, dass wir uns der Zusammenfassung nähern, aber ein Punkt, den ich kurz ansprechen möchte, ist unsere Arbeit im Bereich der Quantenschlüsselverteilung, über die in einigen großen Medien berichtet wurde, was ungeheuer aufregend ist, denn erstens denke ich, dass Quanten zusammen mit dem Optimierungsbereich meiner Meinung nach die Quantenschlüsselverteilung und Quantensicherheit eine der frühesten realen und groß angelegten Anwendungen von Quantentechnologien sind.

Unseren Wissenschaftlern ist es gelungen, ein Quantenschlüsselverteilungsprotokoll zu entwickeln, das nicht auf eine neue Quanteninfrastruktur im Telekommunikationssystem angewiesen ist. Das bedeutet, dass wir eine sichere Quantenschlüsselverteilung über große Entfernungen von bis zu 40.000 Kilometern haben, was enorm wichtig ist, weil man damit ein komplettes Netz aufbauen kann, ohne die bestehende Infrastruktur umbauen zu müssen. Das ist also ein weiteres großes Projekt, an dem wir mit mehreren Kunden arbeiten.

Yuval: Vielen Dank, dass Sie das ansprechen. Wenn Sie sich also mit Quantenalgorithmen, Quantensoftware, Quantensystemen und Quantensicherheit als Dienstleistung befassen, wie können die Leute am besten mit Ihnen in Kontakt treten, um mehr über Ihre Arbeit zu erfahren?

Vishal: Am einfachsten ist es, wenn Sie sich über LinkedIn mit mir in Verbindung setzen oder mir eine Nachricht an vs@terraquantum.swiss schicken . Ich freue mich auf ein Gespräch mit allen Interessierten.

Yuval: Ausgezeichnet. Vielen Dank, Vishal, dass Sie heute in die Sendung gekommen sind.

Vishal: Danke, Yuval, es war mir ein Vergnügen.