Programmieren von Quantencomputern wird einfacher

15. Juni 2020 12:10

Zürich - ETH-Informatiker haben einen Durchbruch erzielt: Sie entwickelten die erste intuitive Programmiersprache für Quantencomputer. Damit lassen sie sich ähnlich einfach, zuverlässig und fehlerfrei programmieren wie klassische Computer.

Einem Team aus vier Computerwissenschaftlern der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) ist ein wichtiger Durchbruch gelungen. Sie haben die erste intuitive Programmiersprache für Quantencomputer, Silq, geschrieben. Um die Diskussion und Weiterentwicklung zu ermöglichen, veröffentlichten sie Silq auf einer eigenen Internetseite. Am Donnerstag wird ETH-Informatikprofessor Martin Vechev vom Secure, Reliable and Intelligent Systems Lab (SRI) Silq der Fachwelt auf der Programmiersprachenkonferenz PLDI 2020 vorstellen.

Computersprachen, die von den technischen Details des jeweiligen Computertyps abstrahieren, bezeichnen Informatikerinnen und Informatiker als höhere Programmiersprachen. Für Quantencomputer ist Silq die erste höhere Programmiersprache überhaupt.

„Silq erlaubt es, die Potenziale der Quantencomputer besser zu nutzen als mit bisherigen Sprachen“, wird Vechev in einer Medienmitteilung zitiert. Denn Silq „ist die erste Quantenprogrammiersprache, die sich nicht primär an der Bau- und Funktionsweise der Hardware orientiert, sondern an der Denkweise der Programmierenden, die ein Problem lösen wollen und dafür nicht jedes Detail der Rechnerarchitektur und der Implementierung verstehen müssen“, erklärt Doktorand Benjamin Bichsel aus Vechevs Gruppe.

Die wichtigste Neuerung und Erleichterung betrifft die sogenannte uncomputation, eine Art automatischer Müllabfuhr. Bei klassischen Computern werden Zwischenschritte bei der Berechnung einer Aufgabe automatisch entfernt. Bei Quantencomputern ist diese Entsorgung wegen der Quantenverschränkung nicht so einfach. Silq sei die erste Quantenprogrammiersprache, die nicht mehr benötigte Zwischenwerte automatisch erkennt und entsorgt.

Silq sei jedoch noch nicht der letzte Entwicklungsschritt auf dem Weg zu einer optimalen Programmierung von Quantencomputern. „Unser Viererteam hat den Durchbruch nach zwei Jahren Arbeit dank der Kombination verschiedener Expertisen in Sprachdesign, Quantenphysik und Implementierung geschafft. Wenn nun andere Forschungs- und Entwicklungsteams unsere Neuerungen aufgriffen, wäre das ein schöner Erfolg“, so Bichsel. mm 

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