„Automatisierung ist der Schlüssel, um das volle Potenzial des Quantencomputings zu entfalten“
Qruise treibt die Automatisierung und Skalierbarkeit im Quantencomputing mit einer innovativen Softwarelösung voran. Durch die Verbindung von KI-gestützter Steuerung, maschinellem Lernen und digitalen Zwillingen ermöglicht QruiseOS eine effiziente Optimierung und Steuerung von Quantenhardware – unabhängig von der zugrunde liegenden Technologie.
In diesem Interview spricht Nicu Becherescu, Business Development Manager bei Qruise, über die Herausforderungen der Quantenforschung, die entscheidende Rolle der Automatisierung und die Vision, Quantencomputing aus den Forschungslaboren in industrielle Anwendungen zu überführen.
Ihr System QruiseOS ermöglicht eine schnelle und umfassende Einrichtung von Quantencomputern. Was macht Ihre Lösung so besonders?
QruiseOS wurde entwickelt, um die Lücke zwischen theoretischen Quantencomputermodellen und realer Hardware zu schließen. Es ermöglicht eine schnellere und präzisere Systemoptimierung. Was unser System einzigartig macht, ist die Kombination aus KI-gestützter Steuerung, physikbasiertem maschinellem Lernen und echtzeitadaptiver Optimierung.
Unsere drei Kernaspekte sind:
End-to-End-Automatisierung: QruiseOS automatisiert die Kalibrierung, Charakterisierung und Optimierung von Qubits, wodurch sich die Inbetriebnahme eines Systems erheblich beschleunigt.
Differenzierbare Digital-Twin-Technologie: Unser System erstellt ein sich kontinuierlich verbesserndes digitales Modell der Quantenhardware. Dadurch können Fehler vorhergesagt und korrigiert werden, bevor sie die Leistung beeinträchtigen.
Nahtlose Integration: QruiseOS ist hardwareunabhängig und mit verschiedenen Quantencomputing-Architekturen kompatibel – von supraleitenden Qubits über gefangene Ionen bis hin zu zukünftigen Quantenplattformen.
Wie erleichtert QruiseOS Forschern und Entwicklern die Arbeit mit Quantencomputern?
Quantencomputing ist äußerst komplex, da viele voneinander abhängige Parameter kontinuierlich charakterisiert, kalibriert und optimiert werden müssen. Deshalb bietet QruiseOS eine umfangreiche Bibliothek mit über 40 vordefinierten Experimenten, ein robustes Modellverwaltungssystem und eine graphenbasierte Abhängigkeitsstruktur – alles mit dem Ziel, Quantenforschung und -entwicklung zu vereinfachen und zu beschleunigen. Mit unserer Lösung müssen Forscher nicht jedes Experiment von Grund auf neu entwickeln. Dies verbessert die Reproduzierbarkeit von Experimenten und erleichtert den Vergleich verschiedener Quantenhardwareplattformen.
Warum sind Automatisierung und Reproduzierbarkeit entscheidend für den Fortschritt im Quantencomputing?
Automatisierung und Reproduzierbarkeit sind Schlüsselelemente, um Quantenforschung zu skalieren und von akademischen Experimenten in industrielle Anwendungen zu überführen. Quantenhardware verändert sich im Laufe der Zeit durch Umwelteinflüsse und technische Drift. Unser Modellverwaltungssystem stellt sicher, dass Forscher stets mit aktuellen, hochpräzisen Modellen arbeiten. Dies erleichtert den Wechsel zwischen verschiedenen Hardwaremodellen und verbessert die Systemleistung durch Echtzeitdatenanalyse.
Zusätzlich sind Quantenexperimente und Optimierungen stark voneinander abhängig. Unsere graphenbasierte Struktur erfasst diese Zusammenhänge und stellt sicher, dass Änderungen an einem Parameter korrekt auf das gesamte System übertragen werden. Dadurch müssen Forscher nicht mehr komplette Versuchsreihen neu durchführen, sondern können Abhängigkeiten effizient aktualisieren – das spart Zeit und Rechenkapazität. Mit QruiseOS müssen Quantenforscher nicht mehr jeden Hardwareparameter manuell einstellen und debuggen. Das System übernimmt die Automatisierung, sodass Teams sich auf Entdeckungen und Innovationen konzentrieren können.
Welche Herausforderungen mussten Sie bei der Entwicklung Ihrer Lösung überwinden?
Quantenhardware unterscheidet sich stark zwischen verschiedenen Plattformen, was eine Standardisierung schwierig macht. Wir haben eine flexible Abstraktionsschicht entwickelt, die es QruiseOS ermöglicht, mit unterschiedlichen Qubit-Technologien zu arbeiten. Reproduzierbarkeit erfordert nicht nur die Speicherung von Experimenten, sondern auch eine Versionskontrolle von Hardwarezuständen, Kalibrierungsparametern und Rauschprofilen. Unser Modellverwaltungssystem stellt sicher, dass jedes Experiment genau mit den Bedingungen verknüpft ist, unter denen es durchgeführt wurde.
Ihr Ansatz kombiniert maschinelles Lernen mit physikalischen Modellen – welche Vorteile bietet QruiseML für das Quantencomputing?
QruiseOS und QruiseML sind zwei Seiten derselben Medaille. Wir glauben, dass Quantencomputing eine völlig neue Art der Steuerung und Optimierung erfordert, die maschinelles Lernen (ML) mit physikbasierten Modellen kombiniert. QruiseML geht über herkömmliche ML-Modelle hinaus, indem es physikalische Gesetze, Hamiltonsche Modelle und Systemdynamik einbezieht. Dies führt zu präziseren Vorhersagen mit weniger Trainingsdaten im Vergleich zu rein datengetriebenen ML-Methoden. Zusätzlich ermöglicht unsere differenzierbare Digital-Twin-Technologie, dass Forscher Quantenprozessoren simulieren, Fehler vorhersehen und Optimierungsstrategien testen – ohne aufwändige Trial-and-Error-Experimente auf echter Hardware.
Wie wichtig sind Qiskit-Integration und die Private Quantum Cloud für die Skalierbarkeit Ihrer Lösung?
Unser Ziel ist es, Quantencomputing zugänglicher, skalierbarer und besser in bestehende Workflows integrierbar zu machen. Unsere Private Quantum Cloud und die direkte Integration mit Qiskit sind entscheidend für diese Vision.
Während öffentliche Cloud-Quantenservices oft mit Wartezeiten und eingeschränkten Ressourcen verbunden sind, ermöglicht unsere Private Cloud dedizierten Zugriff auf Quantenhardware. Dies ist insbesondere für Unternehmen und Forschungseinrichtungen wichtig, die Datenschutz, regulatorische Anforderungen und vollständige Kontrolle über ihre Experimente benötigen.
Wie hat der Gewinn des Quantum Effect Awards 2024 Ihr Unternehmen beeinflusst?
Der Gewinn des Quantum Effect Awards 2024 war ein bedeutender Moment für Qruise. Er hat nicht nur unsere Vision und Technologie validiert, sondern uns auch neue Kooperations-, Investitions- und Geschäftsmöglichkeiten eröffnet. Seit der Auszeichnung haben wir eine erhöhte Sichtbarkeit in der Quantenindustrie und sind in Gesprächen mit führenden Hardwareentwicklern, Forschungseinrichtungen und Investoren.
Ein Blick in die Zukunft: Wohin entwickelt sich Qruise in den nächsten Jahren?
Qruise ist führend in der Automatisierung von Quantencomputern und wird die Skalierung und Effizienz dieser Technologie weiter vorantreiben. Unsere Forschung und Entwicklung konzentriert sich darauf, Hardware-Kompatibilität zu erweitern und Quantencomputing aus den Labors in die Industrie zu überführen.
Ohne zu viel zu verraten: Wir arbeiten bereits daran, unseren hardwareunabhängigen Ansatz auf neue Plattformen auszuweiten – und sogar über das Quantencomputing hinauszublicken. Bleiben Sie gespannt!
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