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Was können Unternehmen tun, um ihre Quantum-Bemühungen voranzutreiben?
Eine wachsende Zahl von Führungskräften und Vorständen erkennt, dass das Quantencomputing das Potenzial hat, das Spiel zu verändern. Sie wissen, dass Quantencomputing tektonische Veränderungen in ihren Branchen auslösen könnte. Sie treiben ihre Quantenreise voran, um das Potenzial für eine drastische Steigerung der Unternehmenseffizienz und bedeutende neue Einnahmequellen zu nutzen.
Wir haben fünf gemeinsame Punkte auf der Wunschliste der Unternehmen in Bezug auf das Quantencomputing identifiziert.
1. Entwickeln Sie interne Quantenkompetenz, anstatt sie auszulagern. Um ein altes Sprichwort zu paraphrasieren: Unternehmen wollen lernen, wie man angelt, und nicht nur Fisch zum Abendessen essen. Unternehmen verstehen, dass Quantencomputing strategisch wichtig ist, und möchten ihr eigenes Fachwissen kultivieren. George Woodman, Leiter für Quantencomputing beim Versicherungsriesen AXA, sagte uns kürzlich in einem Podcast, dass es gut ist, Quantencomputing-Wissen zu verinnerlichen", anstatt alles externen Anbietern wie Beratern oder Technologieunternehmen zu überlassen.
2. Kurze Prototyping-Zyklen, um schnell mehrere Proof of Concepts durchzuarbeiten. Unternehmen können ein ganzes Jahr damit verbringen, an einem einzigen Anwendungsfall zu arbeiten. Mit kurzen Prototyping-Zyklen können sie jedoch mehrere Alternativen erforschen und aus jeder weiteren Iteration lernen.
3. Quantenschaltungen, die skalieren. Die Entwicklung von Quantenhardware schreitet schnell voran. IBM durchbrach kürzlich die 100-Qubit-Grenze, und IBM und andere Anbieter kündigten Pläne für 1.000 Qubits in naher Zukunft an. Unternehmen wollen jetzt entwickeln, aber wesentliche Änderungen vermeiden, wenn leistungsfähigere Quantencomputer-Hardware verfügbar wird.
4. Führen Sie Nicht-Quantenexperten in ihre Quanteninitiativen ein. Es ist fast unmöglich, einen Quanteninformationswissenschaftler zu finden, der gleichzeitig ein Chemie-, Finanz- oder Logistikguru ist. Unternehmen wollen vielseitige Teams bilden und Nicht-Quantenexperten einbeziehen.
5. Erstklassige Unterstützung bei der Überwindung von Hindernissen. Die heutigen Quantencomputer-Rezepte sind komplex (siehe z. B. den Algorithmus von J.P. Morgan Chase für die Optionspreisgestaltung mit Quanten), und Herausforderungen bei der Umsetzung sind unvermeidlich.
Bei der Formulierung eines Quantenansatzes untersucht ein Unternehmen in der Regel ein Problem - z. B. Optionspreise oder Molekularsimulation -, für das es eine - wenn auch begrenzte - Lösung im klassischen Rechnen gibt. Das Unternehmen sucht dann nach einem Quantencomputer-Algorithmus, um das Problem zu lösen, oft ausgehend von in wissenschaftlichen Zeitschriften veröffentlichten Algorithmen. Der Algorithmus wird in einzelne Blöcke zerlegt, die dann abgestimmt, angepasst und wieder zu einem vollständigen Schaltkreis zusammengesetzt werden. Es ist jedoch sehr schwierig, alle möglichen Schaltungen zu scannen, um eine auszuwählen, die sowohl die Hardwarebeschränkungen als auch die Anforderungen des Algorithmus erfüllt. Da die Quantencomputer immer größer und die Schaltkreise immer komplexer werden, wird die manuelle Durchführung dieser Aufgabe nahezu unmöglich.
Aber Ihre Organisation kann nützliche Quantenschaltungen schaffen und die fünf Ziele der Wunschliste erfüllen, wenn sie die folgenden Schritte unternimmt.
Fangen Sie nicht bei Null an
Wenn Sie Software auf einem klassischen Computer entwickeln, müssen Sie keine Maustreiber oder Fenstersysteme erstellen. Auch bei der Arbeit mit Quantencomputern möchte man keine sich wiederholenden, zeitraubenden Aufgaben übernehmen.
Vermeiden Sie es, sich im Unkraut zu verheddern, indem Sie Ihre eigene Quantenbausteinbibliothek zusammenstellen. Einen Algorithmus in Funktionsblöcke zu zerlegen, kann ein komplexes Unterfangen sein. Die jüngsten Fortschritte ermöglichen es Ihnen jedoch, auf einfache Weise Funktionsmodelle auf hoher Ebene zu erstellen (oder von anderen zu erhalten), aus denen die entsprechenden Blöcke automatisch erstellt werden. Wenn Sie diesen funktionalen Modellansatz übernehmen, werden Sie schneller vorankommen.
Effiziente Nutzung von Quantum-Ressourcen
Auf einem modernen PC können Sie mehrere Anwendungen öffnen und einfach mehr Arbeitsspeicher oder Festplattenplatz kaufen, wenn dieser benötigt wird. Aber Quanten-Ressourcen sind immer noch knapp, so dass Sie die Quantenbits und -gates effizient nutzen müssen.
Ein ineffizientes Quantenprogramm ist vielleicht in der Lage, ein Portfolio von 30 Vermögenswerten auszugleichen. Ein effizientes Programm könnte jedoch in der Lage sein, ein Portfolio von 100 Vermögenswerten auf demselben Computertyp auszugleichen. Der Unterschied könnte zwischen "wir warten ein Jahr" und "wir gehen jetzt in die Produktion" liegen.
Ressourcenmanagement ist wichtig, vor allem in der Anfangsphase der Quantencomputerindustrie. Aber begrenzte Ressourcen sind nicht unbedingt ein Hindernis. Wussten Sie zum Beispiel, dass der Bordcomputer der Apollo-11-Mission nur 72 Kilobyte Speicherplatz hatte?
Arbeiten auf höherem Niveau
Wenn Sie eine Website erstellen möchten, wollen Sie keinen Assemblercode schreiben. Sie werden sich wahrscheinlich für eine Website-Erstellungsplattform entscheiden, die einen Großteil der Komplexität unter der Haube abstrahiert.
Wenden Sie das gleiche Grundkonzept auf Ihre Quantenbemühungen an. Verstehen Sie, dass Sie nicht so nah an der tatsächlichen Hardware arbeiten müssen. Nutzen Sie stattdessen eine Plattform, die sowohl die für Ihre Aufgabe erforderlichen Quantenressourcen abschätzen als auch automatisch optimierte Quantenschaltungen aus hochrangigen Funktionsmodellen synthetisieren kann.
Dieser Ansatz wirkt auch als Multiplikator, der sicherstellt, dass Nicht-Quanten-Spezialisten einen wichtigen Beitrag zu Ihren Quantenbemühungen leisten können, ohne sich um die technischen Herausforderungen im Zusammenhang mit Qubits, Verschränkung und Superposition kümmern zu müssen. Ein solcher funktionaler Ansatz ermöglicht auch die Skalierung Ihres Codes, wenn die Quanten-Hardware weiterentwickelt wird.
Vorbereiten auf die Zukunft
Wie TechCrunch kürzlich feststellte, wird das Quantencomputing massive Auswirkungen auf die Industrie haben.
Quantum ist die Zukunft, und sie rückt mit neuer Quanten-Hardware schnell näher. Aber Quanten-Hardware ist nur ein Teil dessen, was benötigt wird. Um echte Quantenvorteile zu erzielen, müssen Sie auch Ansätze, Organisationsstrukturen und Technologien zur Vereinfachung, Skalierung und Weiterentwicklung Ihrer Quantensoftwareentwicklung einsetzen. Quantensoftware und -hardware ergänzen sich wirklich: Das eine funktioniert nicht ohne das andere.
Marcin Detyniecki, Chief Data Scientist bei AXA, sagte im Podcast: "Wenn man über Quantencomputing nachdenkt, wissen wir, dass es mathematisch bewiesen ist, dass es unsere Welt, unsere klassische Welt, umkrempeln wird. ... Unsere Arbeit besteht darin, über die Zukunft nachzudenken und uns auf diese Zukunft vorzubereiten."
Dieser Artikel erschien ursprünglich im Forbes Tech Council
Eine wachsende Zahl von Führungskräften und Vorständen erkennt, dass das Quantencomputing das Potenzial hat, das Spiel zu verändern. Sie wissen, dass Quantencomputing tektonische Veränderungen in ihren Branchen auslösen könnte. Sie treiben ihre Quantenreise voran, um das Potenzial für eine drastische Steigerung der Unternehmenseffizienz und bedeutende neue Einnahmequellen zu nutzen.
Wir haben fünf gemeinsame Punkte auf der Wunschliste der Unternehmen in Bezug auf das Quantencomputing identifiziert.
1. Entwickeln Sie interne Quantenkompetenz, anstatt sie auszulagern. Um ein altes Sprichwort zu paraphrasieren: Unternehmen wollen lernen, wie man angelt, und nicht nur Fisch zum Abendessen essen. Unternehmen verstehen, dass Quantencomputing strategisch wichtig ist, und möchten ihr eigenes Fachwissen kultivieren. George Woodman, Leiter für Quantencomputing beim Versicherungsriesen AXA, sagte uns kürzlich in einem Podcast, dass es gut ist, Quantencomputing-Wissen zu verinnerlichen", anstatt alles externen Anbietern wie Beratern oder Technologieunternehmen zu überlassen.
2. Kurze Prototyping-Zyklen, um schnell mehrere Proof of Concepts durchzuarbeiten. Unternehmen können ein ganzes Jahr damit verbringen, an einem einzigen Anwendungsfall zu arbeiten. Mit kurzen Prototyping-Zyklen können sie jedoch mehrere Alternativen erforschen und aus jeder weiteren Iteration lernen.
3. Quantenschaltungen, die skalieren. Die Entwicklung von Quantenhardware schreitet schnell voran. IBM durchbrach kürzlich die 100-Qubit-Grenze, und IBM und andere Anbieter kündigten Pläne für 1.000 Qubits in naher Zukunft an. Unternehmen wollen jetzt entwickeln, aber wesentliche Änderungen vermeiden, wenn leistungsfähigere Quantencomputer-Hardware verfügbar wird.
4. Führen Sie Nicht-Quantenexperten in ihre Quanteninitiativen ein. Es ist fast unmöglich, einen Quanteninformationswissenschaftler zu finden, der gleichzeitig ein Chemie-, Finanz- oder Logistikguru ist. Unternehmen wollen vielseitige Teams bilden und Nicht-Quantenexperten einbeziehen.
5. Erstklassige Unterstützung bei der Überwindung von Hindernissen. Die heutigen Quantencomputer-Rezepte sind komplex (siehe z. B. den Algorithmus von J.P. Morgan Chase für die Optionspreisgestaltung mit Quanten), und Herausforderungen bei der Umsetzung sind unvermeidlich.
Bei der Formulierung eines Quantenansatzes untersucht ein Unternehmen in der Regel ein Problem - z. B. Optionspreise oder Molekularsimulation -, für das es eine - wenn auch begrenzte - Lösung im klassischen Rechnen gibt. Das Unternehmen sucht dann nach einem Quantencomputer-Algorithmus, um das Problem zu lösen, oft ausgehend von in wissenschaftlichen Zeitschriften veröffentlichten Algorithmen. Der Algorithmus wird in einzelne Blöcke zerlegt, die dann abgestimmt, angepasst und wieder zu einem vollständigen Schaltkreis zusammengesetzt werden. Es ist jedoch sehr schwierig, alle möglichen Schaltungen zu scannen, um eine auszuwählen, die sowohl die Hardwarebeschränkungen als auch die Anforderungen des Algorithmus erfüllt. Da die Quantencomputer immer größer und die Schaltkreise immer komplexer werden, wird die manuelle Durchführung dieser Aufgabe nahezu unmöglich.
Aber Ihre Organisation kann nützliche Quantenschaltungen schaffen und die fünf Ziele der Wunschliste erfüllen, wenn sie die folgenden Schritte unternimmt.
Fangen Sie nicht bei Null an
Wenn Sie Software auf einem klassischen Computer entwickeln, müssen Sie keine Maustreiber oder Fenstersysteme erstellen. Auch bei der Arbeit mit Quantencomputern möchte man keine sich wiederholenden, zeitraubenden Aufgaben übernehmen.
Vermeiden Sie es, sich im Unkraut zu verheddern, indem Sie Ihre eigene Quantenbausteinbibliothek zusammenstellen. Einen Algorithmus in Funktionsblöcke zu zerlegen, kann ein komplexes Unterfangen sein. Die jüngsten Fortschritte ermöglichen es Ihnen jedoch, auf einfache Weise Funktionsmodelle auf hoher Ebene zu erstellen (oder von anderen zu erhalten), aus denen die entsprechenden Blöcke automatisch erstellt werden. Wenn Sie diesen funktionalen Modellansatz übernehmen, werden Sie schneller vorankommen.
Effiziente Nutzung von Quantum-Ressourcen
Auf einem modernen PC können Sie mehrere Anwendungen öffnen und einfach mehr Arbeitsspeicher oder Festplattenplatz kaufen, wenn dieser benötigt wird. Aber Quanten-Ressourcen sind immer noch knapp, so dass Sie die Quantenbits und -gates effizient nutzen müssen.
Ein ineffizientes Quantenprogramm ist vielleicht in der Lage, ein Portfolio von 30 Vermögenswerten auszugleichen. Ein effizientes Programm könnte jedoch in der Lage sein, ein Portfolio von 100 Vermögenswerten auf demselben Computertyp auszugleichen. Der Unterschied könnte zwischen "wir warten ein Jahr" und "wir gehen jetzt in die Produktion" liegen.
Ressourcenmanagement ist wichtig, vor allem in der Anfangsphase der Quantencomputerindustrie. Aber begrenzte Ressourcen sind nicht unbedingt ein Hindernis. Wussten Sie zum Beispiel, dass der Bordcomputer der Apollo-11-Mission nur 72 Kilobyte Speicherplatz hatte?
Arbeiten auf höherem Niveau
Wenn Sie eine Website erstellen möchten, wollen Sie keinen Assemblercode schreiben. Sie werden sich wahrscheinlich für eine Website-Erstellungsplattform entscheiden, die einen Großteil der Komplexität unter der Haube abstrahiert.
Wenden Sie das gleiche Grundkonzept auf Ihre Quantenbemühungen an. Verstehen Sie, dass Sie nicht so nah an der tatsächlichen Hardware arbeiten müssen. Nutzen Sie stattdessen eine Plattform, die sowohl die für Ihre Aufgabe erforderlichen Quantenressourcen abschätzen als auch automatisch optimierte Quantenschaltungen aus hochrangigen Funktionsmodellen synthetisieren kann.
Dieser Ansatz wirkt auch als Multiplikator, der sicherstellt, dass Nicht-Quanten-Spezialisten einen wichtigen Beitrag zu Ihren Quantenbemühungen leisten können, ohne sich um die technischen Herausforderungen im Zusammenhang mit Qubits, Verschränkung und Superposition kümmern zu müssen. Ein solcher funktionaler Ansatz ermöglicht auch die Skalierung Ihres Codes, wenn die Quanten-Hardware weiterentwickelt wird.
Vorbereiten auf die Zukunft
Wie TechCrunch kürzlich feststellte, wird das Quantencomputing massive Auswirkungen auf die Industrie haben.
Quantum ist die Zukunft, und sie rückt mit neuer Quanten-Hardware schnell näher. Aber Quanten-Hardware ist nur ein Teil dessen, was benötigt wird. Um echte Quantenvorteile zu erzielen, müssen Sie auch Ansätze, Organisationsstrukturen und Technologien zur Vereinfachung, Skalierung und Weiterentwicklung Ihrer Quantensoftwareentwicklung einsetzen. Quantensoftware und -hardware ergänzen sich wirklich: Das eine funktioniert nicht ohne das andere.
Marcin Detyniecki, Chief Data Scientist bei AXA, sagte im Podcast: "Wenn man über Quantencomputing nachdenkt, wissen wir, dass es mathematisch bewiesen ist, dass es unsere Welt, unsere klassische Welt, umkrempeln wird. ... Unsere Arbeit besteht darin, über die Zukunft nachzudenken und uns auf diese Zukunft vorzubereiten."
Dieser Artikel erschien ursprünglich im Forbes Tech Council
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 .
