Atos bringt 40-Quantenbit-Simulator auf den Markt

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Die Atos Quantum Learning Machine bietet auch eine universelle Programmiersprache und umfasst einen kompakten Supercomputer auf relativ geringer Stellfläche.

Atos schafft es laut eigenen Angaben in der Atos Quantum Learning Machine bis zu 40 Quantenbit zu simulieren. Die Quanteneinheit wird durch einen kompakten Supercomputer unterstützt. Das laut Atos erste kommerziell verfügbare System ist in fünf Konfigurationen zwischen 30 und 40 Qubits verfügbar.

Durch die Quanten-Simulationen können Entwickler bereits heute Anwendungen schreiben und testen. Bis dann tatsächlich die ersten echten Quantenrechner auf dem Markt sind, verfügen diese dann bereits über entsprechende Erfahrungen. 

Die Atos Quantum Learning Machine, ist zwar kein echter Quantenrechner, doch über die Simulation der Architektur eines solchen Rechners sollen künftige Anwender sich auf die Technologie vorbereiten können. (Bild: Atos)
Die Atos Quantum Learning Machine, ist zwar kein echter Quantenrechner, doch über die Simulation der Architektur eines solchen Rechners sollen künftige Anwender sich auf die Technologie vorbereiten können. (Bild: Atos)

Neben dem ultra-kompakten Supercomputer liefert Atos auch die universelle Programmiersprache aQasm (Atos Quantum Assembly Language), die bereits auf Quantensimulatoren und Quantenbeschleunigern oder echten Quantenrechnern läuft. 

Darüber hinaus ist aQasm konfigurierbar und bietet die Möglichkeit, Quanten-Gatter (analog zu den Booleschen Gattern der klassischen Informatik) zu programmieren und diese mit anderen vorhandenen Quanten-Gattern zu kombinieren. So können komplexere Erweiterungen entwickelt werden.

Zudem achte Atos streng auf die Einhaltung von Standards. So soll aQasm die gemeinsame Sprache für sämtliche künftigen Entwicklungen im Bereich Quenteninformatik von Atos sein und damit auch eine möglichst nahtlose Umstellung auf Quanten-Technologien ermöglichen. Und so sollen auch Programme, die für andere Quenten-Rechner geschrieben wurden, über aQasm-Konnektoren eingebunden werden können.

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Um diese Sprache ausführen zu können, haben die Forscher an den Atos Quantum Labor einen eigenen Supercomputer entwickelt. Der Rechner, der nicht größer ist als ein herkömmlicher Unternehmensserver, bietet unter anderem Spezifische Hardware-Komponenten, um damit die Quantenberechnungen beschleunigen zu können. Diese sollen dann durch echte Quantenbeschleuniger ausgetauscht werden.

Die Simulation der Qubits nimmt der Rechner im Arbeitsspeicher vor, damit diese leistungsfähiger abgebildet werden können. Eine spezielle Firmware soll den Datenaustausch der mit aQasm erstellten Modell optimieren.

Diese Maschine ist nicht größer ist als ein herkömmlicher Enterprise-Server und kann vor Ort problemlos auf allen Client-Typen installiert werden.

“Die Quantenphysik wird zu tiefgreifenden Veränderungen führen – besonders in der Cybersicherheit, einer der wichtigsten strategischen Prioritäten der heutigen Geschäftswelt”, kommentiert Thierry Breton, Chairman und CEO von Atos. Mit dem neuen Rechner könnten sich Anwender bereits heute mit dem Thema auseinander setzen und so Quantenalgorithmen entwickeln.

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Erste Quantenrechner laufen bereits, doch die meisten befinden sich nach wie vor in einem sehr frühen experimentellen Stadium und es bleibt nach wie vor sehr schwierig, Quantenrechner zu bauen und diese wirtschaftlich zu betreiben.

Die IBM-Experten Sarah Sheldon und Pat Gumann bei der Arbeit an der Kühleinheit des Quantencomputers. (Bild: IBM Research)
Die IBM-Experten Sarah Sheldon und Pat Gumann bei der Arbeit an der Kühleinheit des Quantencomputers. (Bild: IBM Research)

Die Programmierbarkeit dieser Systeme stellt eine weitere große Fragestellung dar. Dennoch versprechen solche Systeme eine enorme Leistungssteigerung. Aktuell verwendete Verschlüsselungstechnologien lassen sich theoretisch mit einem Quantenrechen in Sekundenbruchteilen errechnen. So können beispielsweise Primzahlen (Shor-Algorithmus) praktisch sofort faktoriert werden. Daher entwickeln die Forscher von Atos auch an der Implementierung von “quantensicheren” Sicherheitsalgorithmen, die auch einer Entschlüsselung mit einem Quantencomputer stand halten.

Daher steht das Thema derzeit noch am Anfang der Entwicklung. “Wir haben aber noch einen langen Weg vor uns, bis Anwender Quantencomputer programmieren und nutzen können”, so Earl Joseph, CEO von Hyperion Research. “Atos stellt Universitäten, Forschungsinstituten und Unternehmen weltweit den Zugang zu QLM bereit. So können Organisationen mit der Quanteninformatik experimentieren und sich auf diese potenzielle Computing-Revolution vorbereiten. Mit dem neuen Quantensimulator beschleunigt Atos das Verständnis von Quanten-Computing.”

IBM hat bereits im März einen kommerziell nutzbaren Service angekündigt, der soll im Laufe des Jahres verfügbar sein. Anwender können dann über APIs auf die Services zugreifen. 

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