Universität Innsbruck
Philipp Schindler
Philipp Schindler ist Mitglied des neuen Gremiums.

Ma­schinen­sprache für Quan­ten­com­puter

In Zusammenarbeit mit IBM, Microsoft und Amazon Web Services hat die Universität Innsbruck im September ein Gremium gegründet, das die Entwicklung der Assemblersprache OpenQASM für Quantencomputer lenken und deren Verbreitung fördern soll. Auf der Assemblersprache basierende Quantencompiler übersetzen Computerprogramme in eine für die Maschinen lesbare Form.

„Eine Assemblersprache macht Programme für den Computer ausführbar“, erklärt Philipp Schindler vom Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck. Die Befehle des Programmes, das in einer für den Menschen lesbare Sprache entwickelt wird, werden dabei in Anweisungen für die Maschine übersetzt. Schindler ist Gründungsmitglied eines Gremiums, das die Quanten-Assemblersprache OpenQASM zum Standard für Quantencomputer machen möchte. „Es geht darum ein Bindeglied zwischen Software und der noch experimentellen Hardware zu schaffen“, erklärt der Experimentalphysiker. „Unabhängig davon, ob ein Quantencomputer auf Ionenfallen, supraleitenden Quantenbits oder Photonen basiert, sorgt eine standardisierte Assemblersprache dafür, dass darauf basierende Software für den Quantencomputer ausführbar ist.“ Die Hoffnung der Projektbetreiber ist es, dass alle Hardwarehersteller diesen offenen Standard nutzen, damit es für Anwender in Zukunft unwichtig ist, auf welcher technischen Plattform ein Quantencomputer betrieben wird. 

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Offene und transparente Weiterentwicklung

Im Dezember hat IBM die dritte Version von OpenQASM angekündigt, mit der sich eine Vielzahl von Quantenschaltungen beschreiben lässt. Insbesondere ermöglicht OpenQASM dynamische Schaltungen, die Quantenoperationen mit klassischen Berechnungen verbinden. Dies ist für Anwendungen unabdingbar, da Quantencomputer wahrscheinlich in Kombination mit klassischen Computern arbeiten werden. „Die Standardisierung von Quantencomputer und auch OpenQASM stehen noch am Anfang“, betont Schindler. „Die Sprache wird sich weiterentwickeln, während wir lernen, wie man Quantencomputer am besten steuert und programmiert, um den versprochenen Nutzen dieser Maschinen zu erzielen.“ Gemeinsam mit den Anwendern will das neue Gremium in einem offenen und transparenten Prozess die weitere Entwicklung von OpenQASM vorantreiben. Die Verwendung von OpenQASM ermöglicht einen Austausch zwischen den Projekten der wachsenden Open-Source-Gemeinschaft für Quantensoftware. „Die Geschichte der Softwareentwicklung hat gezeigt, wie wichtig diese Form der Standardisierung für den Fortschritt sein kann“, erzählt Philipp Schindler. Neben ihm werden Lev Bishop, Ali Javadi und Blake Johnson von IBM, Steven Heidel von AWS und Bettina Heim von Microsoft dem sechsköpfigen Gremium angehören. Sie werden sich alle zwei Wochen treffen. Die Sitzungen stehen allen Interessierten offen, die sich nachhaltig in das Projekt eingebracht haben.

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