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Emulator für Quantencomputing

Dell Technologies und IBM forschen gemeinsam nach Ansätzen, um mehr Rechenkapazitäten für die exponentiell wachsenden Datenmengen zu schaffen. Hybride Umgebungen und Emulationsplattformen, die klassisches und Quantencomputing vereinen, versprechen demnach großes Potenzial.
Für dieses Vorhaben hat Dell Technologies eine neue hybride Emulationsplattform [1] für das Quantencomputing getestet. Sie nutzt hardwareseitig den Dell-EMC-PowerEdge-R740xd-Server und softwareseitig die Qiskit-Runtime, einen Open-Source-Containerdienst für Quantencomputer von IBM. Nutzer könnten mit der hybriden Emulationsplattform die Qiskit-Runtime lokal auf den eigenen klassischen Ressourcen replizieren und mithilfe eines Emulators untersuchen, wie Quantenanwendungen ausgeführt werden. Die umständliche Nutzung eines physischen Quantencomputers vor Ort oder via Zugriff über die Cloud entfalle.

Die hybride Plattform von Dell und IBM ist in der Lage, klassische Daten- und Quantenverarbeitung auf cloudnativen Systemen wie Kubernetes auszuführen. Dadurch lasse sie sich leicht in eigene vorhandene Infrastrukturen integrieren. Die klassischen Komponenten der Algorithmen seien in der gemeinsam entwickelten Lösung eng in die Quantenressourcen integriert, was die Leistung verbessere. Die Entwicklungszeit würde zusätzlich beschleunigt, da die Plattform nicht jede Quantenschaltung separat ausführe und so keine Warteschleife entstünde. Der Einsatz des Open-Source-Frameworks Qiskit ermögliche Nutzern außerdem eine hohe Flexibilität bei der Auswahl der gewünschten Funktionen: Qiskit Aer beispielsweise ist ein Element, das hochperformante Quantencomputing-Simulatoren enthält.

Auch auf Sicherheit wollen Dell und IBM achten: Klassische Rechenprozesse wie die Datenverarbeitung, Optimierung und die Ausführung von Algorithmen finden on-premises statt. Das erhöhe den Datenschutz, da Entwickler keine Daten und Workloads an Dritte übertragen müssen. Die lokale Infrastrukturlösung könne überdies für Kosteneffizienz gegenüber herkömmlichen Cloud-Service-Anbietern sorgen.

"Wir kratzen gerade erst an der Oberfläche der Quanteninformatik. Die von uns getestete Lösung zeigt aber bereits neue, kostengünstige Möglichkeiten zur Erforschung des Quantencomputings", erklärt John Roese, Senior Vice President und Global Chief Technology Officer bei Dell Technologies. "In Zeiten steigender Workloads für Quantencomputer müssen wir auch die klassische Infrastruktur entsprechend skalieren. Entwickler und Vordenker in der IT brauchen eine Plattform, die es ihnen ermöglicht, sowohl Quanten- als auch klassische Berechnungen auf ihrer bestehenden Infrastruktur effizient zu modellieren. Genau das bietet unsere hybride Emulationsplattform."
11.10.2021/dr

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