Bibliography | Stiliadou, Lavinia: Selektion von hybriden Runtimes für die Ausführung variationeller Quantenalgorithmen. University of Stuttgart, Faculty of Computer Science, Electrical Engineering, and Information Technology, Master Thesis No. 8 (2023). 55 pages, german.
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Abstract | Exponentiell schnellere Berechnungen als auch die Energieeffizienz sprechen für die Relevanz des Quantencomputings. Jedoch sind heutige Quantencomputer fehleranfällig und in ihrer Anzahl an Qubits beschränkt, weshalb die Ausführungszeit auf dem Quantencomputer begrenzt werden soll. Aus diesem Grund werden hybride Algorithmen eingesetzt, welche die Vor- und Nachbearbeitungsschritte in einer klassischen Umgebung ausführen. Hybride Algorithmen, in denen die Parameter iterativ verfeinert werden, werden als variationelle Algorithmen bezeichnet. Diese Algorithmen erfordern einen iterativen Datenaustausch zwischen der klassischen und Quantenumgebung, wodurch hohe Latenzen entstehen. Außerdem ist der Zugriff auf einen Quantencomputer nicht priorisiert, weshalb zusätzliche Latenzen durch die Zeit in der Warteschlange entstehen. Daher gewinnen zunehmend hybride Runtimes an Bedeutung, da klassische Ressourcen nah an die Quantencomputer provisioniert werden. Somit werden die Latenzen bei der Kommunikation zwischen den Umgebungen reduziert. Zudem bieten hybride Runtimes einen priorisierten Zugriff auf die Quanten-Hardware. Jedoch hat jede hybride Runtime ihre eigene Semantik als auch Schnittstellen. Aus diesem Grund ist die manuelle Selektion einer geeigneten hybriden Runtime komplex, fehleranfällig und zeitintensiv. Diese Problematik erfordert ein automatisiertes Konzept zur Selektion von hybriden Runtimes, welches basierend auf der Integration von nutzerdefinierten Anforderungen eine hybride Runtime bestimmt. Im Rahmen dieser Arbeit wird deshalb ein Konzept zur Modellierung von Richtlinien entwickelt, welches die Selektion von hybriden Runtimes ermöglicht. Dabei können Richtlinien beispielsweise die zeitnahe Verfügbarkeit eines Quantencomputers einfordern.
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Department(s) | University of Stuttgart, Institute of Architecture of Application Systems
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Superviser(s) | Leymann, Prof. Frank; Beisel, Martin; Salm, Marie, Weder, Benjamin |
Entry date | June 14, 2023 |
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