Quantencomputing trifft auf High Performance Computing

HPC und Quantencomputing: Die Zukunft ist hybrid!

Quantencomputing wird in den nächsten Jahren ein Beschleuniger für klassische Cluster sein, der spezifische Aufgaben löst. Daher ist eine reibungslose Anbindung von HPC und Quantencomputing wichtig. Darüber hinaus werden bekannte Softwareenginnering Methoden zur Entwicklung der Middleware für Quantenrechner eingesetzt.

In der NISQ-Ära (Noisy Intermediate-Scale Quantum) sind hybride Algorithmen – wie sie in der Quantenchemie zum Einsatz kommen – besonders im Fokus. Dabei ist der Algorithmus in einen klassischen HPC- und einen Quantenanteil aufgeteilt und es wird abgewechselt, um Lösungen zu berechnen. Eine reibungslose Verbindung von QC-Ressourcen mit HPC-Ressourcen ist dabei von zentraler Bedeutung. Wir arbeiten an dieser Zusammenführung von HPC und Quantencomputern.

Für die Quantencomputer-Hardware ist ein spezieller Software-Stack erforderlich, um das System zu betreiben. Wir implementieren einen Quantencompiler, der die idealisierten Schaltungen von High-Level-Quanten-Software-Frameworks in reale Geräte übersetzt. Ziel ist es, die durch die Kompilierung entstehenden Overheads zu reduzieren und uns einen technologischen Vorsprung für unsere Algorithmen zu verschaffen.