Frankfurt/M., Starnberg, 12. Okt. 2021 - Klassische Daten- und Quantenverarbeitung auf Cloud-nativen Systemen wie Kubernetes mit Qiskit Runtime auf der Softwareseite...
Zum Beitrag: Dell Technologies und IBM arbeiten gemeinsam an Lösungen, um Rechenkapazitäten für die exponentiell wachsenden Datenmengen zu schaffen. Hybride Ansätze und Emulationsplattformen, die klassisches- und Quantencomputing vereinen, haben laut Entwickler hierfür ein großes Potenzial. Für dieses Vorhaben hat Dell Technologies eine neue hybride Emulationsplattform 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 (s.a. Abb. unten).
Nutzer sollen mit der hybriden Emulationsplattform die Qiskit Runtime lokal auf den eigenen klassischen Ressourcen replizieren können und mithilfe eines Emulators untersuchen, wie Quantenanwendungen ausgeführt werden. Die umständliche Nutzung eines physischen Quantencomputers vor Ort oder der Zugriff über die Cloud entfällt.
Die hybride Plattform von Dell Technologies und IBM ist in der Lage, klassische Daten- und Quantenverarbeitung auf Cloud-nativen Systemen wie Kubernetes auszuführen. Dadurch soll sie sich leicht in eigene vorhandene Infrastrukturen integrieren lassen. Die klassischen Komponenten der Algorithmen sind in der gemeinsam entwickelten Lösung eng in die Quantenressourcen integriert, was die Leistung verbessert.
Die Entwicklungszeit wird zusätzlich beschleunigt, da die Plattform nicht jede Quantenschaltung separat ausführt und so keine Warteschleife entsteht. Der Einsatz des Open-Source-Frameworks Qiskit ermöglicht Nutzern eine hohe Flexibilität bei der Auswahl der gewünschten Funktionen: Qiskit Aer beispielsweise ist ein Element, das hochperformante Quantencomputing-Simulatoren enthält.
Thema Sicherheit: Klassische Rechenprozesse wie die Datenverarbeitung, Optimierung und die Ausführung von Algorithmen finden on-premises statt. Das erhöht den Datenschutz, da Entwickler keine Daten und Workloads an Dritte übertragen müssen. Die lokale Infrastrukturlösung kann überdies für Kosteneffizienz gegenüber herkömmlichen Cloud-Service-Anbietern sorgen.
Abb.: Qiskit mit Dell Technologies, Architekturaufbau (Bildquelle: GitHub / Dell). Anmerkung: Qiskit ist ein Open-Source-SDK für die Arbeit mit Quantencomputern auf der Ebene von Impulsen, Schaltkreisen und Anwendungsmodulen.
Link > https://medium.com/qiskit/qiskit-and-its-fundamental-elements-bcd7ead80492
Qiskit Dell Runtime ist eine Qiskit Runtime-Plattform, die klassischen Quantencode sowohl in lokalen als auch in lokalen Umgebungen ausführen kann. Mit dieser Plattform können hybride klassisch-quantische Codepakete entwickelt und ausgeführt werden. Angetrieben von der Qiskit Runtime API, bietet dieses Ausführungsmodell eine enge Integration von klassischer und Quantenausführung.
Link > Dell Blog: Exploring Hybrid Classical-Quantum Compute
Kommentar John Roese, Senior Vice President und Global Chief Technology Officer bei Dell Technologies: „Wir kratzen gerade erst an der Oberfläche der Quanteninformatik. Die von uns getestete Lösung zeigt aber bereits neue, kostengünstige Möglichkeiten zur Erforschung des Quantencomputings. 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.“
Link > Hybride Emulationsplattform von Dell Technologies und IBM auf Github.
Querverweis:
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 Qiskit mit Dell Technologies, Architekturaufbau (Bildquelle: GitHub / Dell) | 64.59 KB |
