Der Accelerated-Discovery-Ansatz

KI, Cloud und Quantenrechner als Turbo für Entdeckungen

Die Sprints zu Covid19-Impfstoffen zeigen den Leistungsdruck, unter dem die Technologieentwicklung steht. In kürzester Zeit sollen Forscher und Ingenieure Lösungen für die kritischen Probleme unserer Zeit finden. Der Accelerated-Discovery-Ansatz soll helfen, Forschungs- und Entwicklungsprozesse mit KI, Hybrid Cloud und schließlich Quantencomputern um das zehn- bis hundertfache des heute Möglichen zu beschleunigen.

Wo sich Mensch und KI treffen

Die im Projekt eingesetzte Hybrid Cloud-Plattform trug entscheidend zum Erfolg bei. Workloads lassen sich so auf der am besten geeigneten Hardware ausführen, egal ob es sich dabei um klassische Computer, Quantencomputer, eine Kombination aus beiden oder speziell entwickelte KI-Hardware handelt. Zugleich bildet die Hybrid Cloud auch die Plattform für die Zusammenarbeit interdisziplinärer Teams, die im Rahmen eines offenen Informationsaustauschs auf einer gemeinsamen, offenen Infrastruktur an einem Projekt arbeiten. Mit Hybrid Cloud entwarfen die beteiligten Forscher den Arbeitsprozess, mit dessen Hilfe die neuen PAG-Kandidaten zwei bis drei Mal schneller hergestellt werden als mit herkömmlichen Verfahren.

Bereit für neue Hardware

Selbst mit heutigen Supercomputern sind nicht alle Probleme lösbar. Quantencomputer werden das ändern. Auf dem Prinzip der Quantenmechanik aufbauend arbeiten sie mit probabilistischen Algorithmen, die Wahrscheinlichkeiten für bestimmte Resultate liefern. Auf diese Weise gibt das System die wahrscheinlichste Antwort schneller und viel genauer, als es ein klassischer Computer je könnte. Die grundlegende Arbeitseinheit für einen Quantencomputer ist ein Circuit. Diese Circuits werden mit klassischen cloudbasierten Ressourcen kombiniert, um neue Algorithmen, wiederverwendbare Software-Bibliotheken und vorgefertigte Anwendungsdienste zu implementieren. Seit IBM 2016 erstmals einen Quantencomputer in die Cloud stellte, haben Entwickler und Kunden über 700 Milliarden solcher Circuits auf der Hardware ausgeführt. Die Zukunft des Quantencomputings soll das Erlernen einer neuen Programmiersprache und das separate Ausführen von Codes auf einem neuen Gerät überflüssig machen. Circuits sollen so einfach in einen typischen Computing-Workflow integriert werden wie ein Grafikprozessor. So sollen Forscher und Entwickler in der Lage sein, innerhalb eines cloudbasierten Frameworks nahtlos zu arbeiten und so von der Leistungsfähigkeit der Quantencomputer zu profitieren. Bei IBM wird diese Vision als Frictionless Quantum Computing bezeichnet. Experten halten es für möglich, Ergebnisse so zehn- bis hundertfach schneller zu erhalten. Quantencomputern und KI dürften somit auch bei der Bewältigung von Herausforderungen wie der Klimakrise eine herausragende Rolle zukommen.

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Thematik: Technologie
IBM Deutschland GmbH

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