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Quantum X Labs Inc. (WKN: A40KCG | ISIN: US9267113002) hat nach eigenen Angaben im Rahmen der CliniQuantum-Aktivitäten einen Quanten-Sampling-Workflow erfolgreich validiert. Dieser ermöglicht es, kontinuierliche Wahrscheinlichkeitsverteilungen innerhalb einer Quantencomputer-Umgebung abzubilden und zu analysieren. Grundlage ist eine unternehmenseigene algorithmische Technologie samt zugehörigem Portfolio an geistigem Eigentum. Damit soll kontinuierliche Daten in quantenkompatible Energiemodelle überführt werden können, die den Einsatz fortschrittlicher Quantenalgorithmen unterstützen.
Viele reale Anwendungen aus dem Gesundheitswesen, den Biowissenschaften, der Künstlichen Intelligenz, der Finanzmodellierung und der Datenanalyse basieren auf kontinuierlichen Wahrscheinlichkeitsverteilungen. Um diese Herausforderung zu adressieren, entwickelte Quantum X Labs nach eigenen Angaben eine Methode, die kontinuierliche Daten in eine Energielandschaft überführt, die sich für Quantenberechnungen eignet. Dadurch können Quantum-Markov-Chain-Monte-Carlo-Verfahren (QMCMC) eingesetzt werden, während die statistischen Eigenschaften der ursprünglichen Daten erhalten bleiben.
Kontinuierliche Daten werden für Quantenalgorithmen nutzbar
Für die Validierung nutzte das Unternehmen eine multimodale Wahrscheinlichkeitsverteilung aus zwei Gauß-Funktionen. Dieser Testfall wurde gewählt, weil er eine kontinuierliche Landschaft mit mehreren Bereichen hoher Wahrscheinlichkeit liefert und sich das Ergebnis visuell überprüfen lässt. Die erzeugten Stichproben reproduzierten laut Unternehmen die Struktur der Zielverteilung und bestätigten damit, dass die entwickelte Energielandschaft die wesentlichen Merkmale der Wahrscheinlichkeitsverteilung erfasst und gleichzeitig quantenbasiertes Sampling ermöglicht.
Der Workflow verbindet die Entwicklung von Quantenzuständen mit einem klassischen Metropolis-Hastings-Akzeptanzverfahren. Dabei werden kontinuierliche Variablen zunächst diskretisiert, anschließend in eine quantenkompatible Energielandschaft umgewandelt und schließlich in einen Problem-Hamiltonian kodiert. Die Quantendynamik erzeugt neue Stichprobenvorschläge, während der klassische Akzeptanzschritt sicherstellt, dass die gewünschte Zielverteilung erhalten bleibt. Diese hybride Quanten-Klassik-Architektur ermöglicht es, kontinuierliche Daten mithilfe quantengenerierter Vorschläge zu untersuchen und zugleich etablierte statistische Eigenschaften beizubehalten.
"Unser Ziel war es, zu demonstrieren, dass kontinuierliche Wahrscheinlichkeitsdaten zuverlässig in eine quantenfähige Darstellung überführt werden können, ohne die Integrität der zugrunde liegenden Verteilung zu beeinträchtigen", sagte Prof. Nir Sharon, Chief Scientist von Quantum X Labs. "Die erfolgreiche Durchführung des QMCMC-Workflows bestätigt eine grundlegende Fähigkeit unserer proprietären Technologie und unterstreicht den Wert des Portfolios an geistigem Eigentum, das wir rund um praktische Anwendungen des Quantencomputings aufbauen."
GPU-Beschleunigung sorgt für einen deutlichen Leistungssprung
Die Umsetzung und Evaluierung erfolgte auf der NVIDIA-CUDA-Q-Plattform für hybrides Quanten-Klassik-Computing. Getestet wurde sowohl in CPU- als auch in GPU-basierten Simulationsumgebungen, um die Rechenleistung zu vergleichen. Nach Angaben von Quantum X Labs sank die Laufzeit von rund 9.503 Sekunden auf einer CPU auf etwa 888 Sekunden auf einer GPU. Das entspricht einer mehr als zehnfachen Beschleunigung durch den Einsatz der GPU.
Nach Einschätzung des Unternehmens zeigt die erfolgreiche Validierung sowohl die Belastbarkeit des eigenen Frameworks zur Darstellung kontinuierlicher Daten für Quantenanwendungen als auch dessen Kompatibilität mit modernen beschleunigten Rechenumgebungen. Quantum X Labs geht davon aus, dass effiziente Verfahren zur Abbildung kontinuierlicher Daten in Quantensystemen mit der Weiterentwicklung von Quantenhardware und hybriden Quanten-Klassik-Workflows zunehmend an Bedeutung gewinnen werden.
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Quellen:
https://investor.quantumxlabs.xyz/pressreleases/detail/2eeb7f2a-cbf2-4597-842e-f731878737ab
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Quantum X Labs Inc
Land: Israelisch / ISIN: US9267113002
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