System on QSysArch - Quantum Computer System Architecture

QEC: Quantenfehlerkorrigiertes logisches Qubit (Teil 1)

Sat, 18 Jul 2026 00:00:00 +0000

Auf den ersten Blick erscheint die Quantenfehlerkorrektur unkompliziert: Man gruppiert physikalische Qubits zu einem logischen Qubit, wendet eine Methode an, um die Konsistenz zwischen ihnen aufrechtzuerhalten, und betreibt dann Quantenschaltungen mit diesen logischen Qubits.

Bildquelle: Riverlane

Doch in der Praxis ist dieser erste Schritt alles andere als offensichtlich. Wie lassen sich diese logischen Qubits erzeugen und verwalten? Was ist beispielsweise aus der Perspektive eines Quantenkontrollsystems (QCS) – wie etwa QM OPX1000, ZIs ZQCS oder Qblox Q1 Cluster – nötig, um ein logisches Qubit zu „bedienen“ oder zu „orchestrieren“? Und sobald dieses logische Qubit „betriebsbereit“ ist, wie lässt es sich dann für Quantenberechnungen mithilfe von Quantenschaltungen aus 1- und 2-Qubit-Gattern nutzen? Diese einfache Frage betrifft nicht nur das Hardware-Steuerungssystem, sondern auch den Software-Stack, insbesondere die Compiler: Benötigen wir nun mehrere Compiler, einen für die physikalischen und einen für die logischen Qubits? Und wie können die Compiler die Skalierungskomplexität bewältigen, wenn sie 10.000 physikalische Qubits in einer heterogenen Umgebung aus hybriden GPUs/QPUs und QCS verarbeiten? Das sind einfache Fragen mit komplexen Antworten!

NVQLink: Nvidias einheitliche Systemarchitektur für GPU und Quantencomputer

Tue, 28 Oct 2025 00:00:00 +0000

Ich freue mich sehr, Teil des Teams von Qblox zu sein, das aktiv mit Nvidia zusammenarbeitet, um den NVQLink-Standard zu fördern, der als Möglichkeit dient, heterogene Systeme zu verbinden, die auf GPUs, CPUs und QPUs (Quantenprozessoren, einschließlich der von Qblox entwickelten Quantencontroller) berechnet werden.

NVQLink auf einen Blick Link zu Überschrift

NVQLink ist nicht einfach nur ein weiteres “Kabel” zur Verbindung von GPUs mit Quantum-Prozessoren, sondern ein komplettes Framework, das die Verbindung heterogener Geräte ermöglicht, vom Netzwerk bis zum Software-Stack:

QRAM als Quantenbit-Array

Sun, 26 Oct 2025 00:00:00 +0000

Was ist ein Qubit? (Credits: Microsoft )

Es ist allgemein anerkannt, dass sich die Quantencomputerbranche noch in einem sehr frühen Stadium befindet und man hofft, innerhalb von 5 bis 10 Jahren nützliche Meilensteine zu erreichen. Dieses Memo vom Sonntagmorgen ist ein Brainstorming über die potenzielle zukünftige Architektur von Quantencomputern.

Bevor Sie weiterlesen, bedenken Sie bitte, dass es sich im Folgenden lediglich um einen Blick auf mögliche Zukunftsszenarien handelt, nicht um eine Vorhersage dessen, was geschehen wird oder geschehen sollte. Wie Steve Jobs sagte,

Welche Maschine für Quantenalgorithmen?

Sun, 28 Sep 2025 00:00:00 +0000

In der klassischen Informatik wird eine Turingmaschine typischerweise als abstrakte Maschine dargestellt, die mithilfe von Zuständen, Band und einem Lese-/Schreibkopf jeden klassischen Computeralgorithmus implementieren kann. Die ersten Computer, die in den 1950er Jahren entstanden, waren riesige Großrechner, die eine solche Turing-Architektur implementierten.

Doch wie sieht es mit den Quantenalgorithmen aus? Was ist nötig, um sie zu implementieren? Es herrscht weitgehend Einigkeit darüber, dass die Mainframes von gestern für klassische Computer das sind, was der heutige Quantensteuerungs-Stack für Quantencomputer ist. Man geht allgemein davon aus, dass der Sprung vom Mainframe zu kompakten, skalierbaren und effizienten Quantencomputern innerhalb der nächsten 5 bis 10 Jahre erfolgen wird.

Quantenentitätskomponentensystem

Sun, 21 Sep 2025 00:00:00 +0000

Kürzlich stieß ich auf einen Beitrag auf ycombinator über das Entity-Component-System-Paradigma (ECS). Nach der detaillierten Lektüre des Konzepts fragte ich mich, wie sich dieses Paradigma auf die Welt der Quantencomputer übertragen ließe und ob es überhaupt sinnvoll ist.

Wie üblich bat ich ChatGPT um eine Visualisierung des „Entity-Component-Systems angewendet auf ein Quantenkontrollsystem“ (links) und seines Gegenteils, „Quantenqubit gesteuert durch ein Entity-Component-System“ (rechts). Es ist schwer, daraus etwas Sinnvolles zu erkennen, außer dass im ersten Fall der „Mensch“ das System ist, während im zweiten Fall das Qubit das System zu sein scheint.