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Die Bedeutung der Quantenübertragbarkeit

23
Juni
,
2021
Yuval Boger

Erinnern Sie sich an die Zeit, als Sie sich für eine Spielkonsole entscheiden mussten? Wird es eine XBOX sein? Eine PlayStation? Ein Nintendo? Sie wussten, dass Sie, egal für welche Konsole Sie sich entschieden haben, an diese gebunden sein würden. XBOX-Spiele funktionieren nicht auf einer PlayStation und umgekehrt. Wenn man sich einmal entschieden hat, wird es mit jedem Spiel, das man kauft, schwieriger, zu wechseln.

Andererseits war es auch kein Weltuntergang. Die meisten Spiele sind für die meisten Plattformen erhältlich, und man war nicht allzu besorgt, dass SONY die PlayStation einstellen oder ein anderer Anbieter aussteigen würde.

Bei Quantencomputern ist das heutzutage nicht mehr der Fall. Welcher Anbieter wird gewinnen und wer wird aussteigen? Wenn mein Team Monate damit verbringt, Quantensoftware auf einem Computer zu entwickeln, was passiert dann, wenn ich sie auf den Computer eines anderen Anbieters übertragen muss? Für einige Unternehmen ist dies ein großes Problem.

Schließlich haben verschiedene Quantencomputer unterschiedliche Architekturen: unterschiedliche Konnektivitätsschemata, unterschiedliche Gattertreue, die Sie dazu veranlassen könnten, verschiedenen Gattersätzen den Vorrang zu geben, unterschiedliche Fähigkeiten. Einige haben Messungen in der Mitte des Schaltkreises, andere nicht. Wie groß ist der Aufwand, den Code neu zu schreiben, wenn wir umschalten müssen?

Das erinnert mich an ein altes Sprichwort: Ein kluger Mensch weiß, wie er sich aus Problemen herauswinden kann, in die ein kluger Mensch gar nicht erst hineingeraten wäre. Was ist die Lösung für die Portierung von Code, der auf der Gatterebene geschrieben wurde? Sie besteht darin, den Code gar nicht erst auf der Gatterebene zu schreiben. 

Anstatt auf Gatterebene zu kodieren, sollten Sie ein Modell des gewünschten Verhaltens des Algorithmus erstellen und dann eine Softwareplattform verwenden, um dieses Modell unter Berücksichtigung der verschiedenen Hardwarebeschränkungen in Code auf Gatterebene zu synthetisieren. Solange Sie auf der High-Level-Modellierungsebene bleiben, ist es einfach, Algorithmen von einer Maschine auf eine andere zu portieren. Müssen Sie bestimmte Arten von Gattern vermeiden, weil ihre Verwendung in der neuen Hardware nicht ratsam ist? Fügen Sie diese Gatter als Einschränkung hinzu. Möchten Sie die Schaltungstiefe gegen ein paar mehr Ancilla-Qubits eintauschen? Die richtige Plattform erleichtert Ihnen den Einstieg in die Quanteninformatik, ohne dass Sie sich auf einen bestimmten Anbieter festlegen müssen.


Erinnern Sie sich an die Zeit, als Sie sich für eine Spielkonsole entscheiden mussten? Wird es eine XBOX sein? Eine PlayStation? Ein Nintendo? Sie wussten, dass Sie, egal für welche Konsole Sie sich entschieden haben, an diese gebunden sein würden. XBOX-Spiele funktionieren nicht auf einer PlayStation und umgekehrt. Wenn man sich einmal entschieden hat, wird es mit jedem Spiel, das man kauft, schwieriger, zu wechseln.

Andererseits war es auch kein Weltuntergang. Die meisten Spiele sind für die meisten Plattformen erhältlich, und man war nicht allzu besorgt, dass SONY die PlayStation einstellen oder ein anderer Anbieter aussteigen würde.

Bei Quantencomputern ist das heutzutage nicht mehr der Fall. Welcher Anbieter wird gewinnen und wer wird aussteigen? Wenn mein Team Monate damit verbringt, Quantensoftware auf einem Computer zu entwickeln, was passiert dann, wenn ich sie auf den Computer eines anderen Anbieters übertragen muss? Für einige Unternehmen ist dies ein großes Problem.

Schließlich haben verschiedene Quantencomputer unterschiedliche Architekturen: unterschiedliche Konnektivitätsschemata, unterschiedliche Gattertreue, die Sie dazu veranlassen könnten, verschiedenen Gattersätzen den Vorrang zu geben, unterschiedliche Fähigkeiten. Einige haben Messungen in der Mitte des Schaltkreises, andere nicht. Wie groß ist der Aufwand, den Code neu zu schreiben, wenn wir umschalten müssen?

Das erinnert mich an ein altes Sprichwort: Ein kluger Mensch weiß, wie er sich aus Problemen herauswinden kann, in die ein kluger Mensch gar nicht erst hineingeraten wäre. Was ist die Lösung für die Portierung von Code, der auf der Gatterebene geschrieben wurde? Sie besteht darin, den Code gar nicht erst auf der Gatterebene zu schreiben. 

Anstatt auf Gatterebene zu kodieren, sollten Sie ein Modell des gewünschten Verhaltens des Algorithmus erstellen und dann eine Softwareplattform verwenden, um dieses Modell unter Berücksichtigung der verschiedenen Hardwarebeschränkungen in Code auf Gatterebene zu synthetisieren. Solange Sie auf der High-Level-Modellierungsebene bleiben, ist es einfach, Algorithmen von einer Maschine auf eine andere zu portieren. Müssen Sie bestimmte Arten von Gattern vermeiden, weil ihre Verwendung in der neuen Hardware nicht ratsam ist? Fügen Sie diese Gatter als Einschränkung hinzu. Möchten Sie die Schaltungstiefe gegen ein paar mehr Ancilla-Qubits eintauschen? Die richtige Plattform erleichtert Ihnen den Einstieg in die Quanteninformatik, ohne dass Sie sich auf einen bestimmten Anbieter festlegen müssen.


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.

Wenn Sie einen Gast für den Podcast vorschlagen möchten, kontaktieren Sie uns bitte .

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