Dein Team zusammenstellen
Ein Quantum-Team aufzubauen ist wahrscheinlich eine Herausforderung, da es nur wenige Menschen mit Erfahrung im Quantencomputing gibt. Aber gibt es Strategien, die das erleichtern? Sind manche Rollen in der Anfangsphase besonders wichtig, und gibt es Best Practices, die sicherstellen, dass die richtigen Personen im Team sind und ihre Aufgaben kennen? Erfolgreiche Leiter von Quantenprojekten sagen „ja". Die folgenden Richtlinien haben sich als hilfreich erwiesen.
Wichtige Punkte
- Quantum-Team aufbauen und weiterentwickeln: Angewandte Quantum-Expertise durch Einstellungen und Weiterbildung aufbauen.
- Teamziele und -mission definieren, um Erfolg und Ausrichtung sicherzustellen.
- Partnerschaften aufbauen, die helfen, den Bedarf an Expertise zu decken. Potenzielle Partner und Mitglieder frühzeitig identifizieren. Den Plan gemeinsam mit Partnern entwickeln.
- Sicherstellen, dass alle ihre Rolle im größeren Vorhaben kennen.
- Einen internen Quantum-Champion etablieren, der Quantencomputing intern fördert und die Organisation über neueste Entwicklungen auf dem Laufenden hält.
Es lohnt sich zu betonen, dass es bei jeder kundenorientierten Quantum-Initiative (wie einem QIC, einem Startup oder einer Quantum-Beratungsgruppe) ratsam ist, potenzielle Mitglieder/Kunden frühzeitig anzusprechen. Das ist besonders wichtig angesichts der Neuartigkeit des Quantencomputings und der aufstrebenden Quantenbranche, da neue Mitgliedschaftsvereinbarungen lange Zeit bis zum Abschluss brauchen können.
Ein neues Quantum-Team aufbauen und einführen
In manchen Fällen bedeutet der Start eines Quantenprojekts, neues Personal einzustellen; in anderen Fällen verfügst du möglicherweise bereits über interne Expertise. Das Wichtigste ist, die Rollen zu identifizieren, die besetzt werden müssen. Es ist außerdem wichtig, eine Vorstellung davon zu haben, wie viele Vollzeitäquivalente (VZÄ) für verschiedene Rollen erforderlich sind – besonders wenn einige Schlüsselpersonen ihre Zeit zwischen Projekten aufteilen.
Das kann je nach Organisation und Zielen unterschiedlich sein, aber es gibt einige sehr sichere Empfehlungen. Finde deinen Organisationstyp unten, um zu sehen, welche Rollen in der Vergangenheit entscheidend für den Erfolg waren, und Empfehlungen für Mindest-VZÄ für verschiedene Rollen. Einige Partnerschaften erfordern möglicherweise mehr.
Akademische Einrichtung, Forschungsorganisation oder QIC
Die folgenden Rollen sind entscheidend:
Fachexperten für Anwendungsbereiche (SMEs): Das sind technische Experten, die Code entwickeln, den aktuellen Stand des Quantencomputings demonstrieren, Demos und Prototypen erstellen und frühe Anwendungen identifizieren. Es wird empfohlen, Experten sowohl im Quantencomputing als auch im jeweiligen Anwendungsbereich zu haben.
Projektmanager/Teamleitung und Support: Diese können ein breites Spektrum an Support- und Managementaufgaben abdecken, darunter das Einarbeiten neuer Mitglieder, die Unterstützung von Wissenschaftlern bei ihrer Arbeit, die Bereitstellung von Mehrwert für Kunden und die Arbeit an strategischen Initiativen. Weitere spezialisierte Tätigkeiten umfassen Lizenz-/Vertragssupport, Workflow und Compliance.
Programmmanager: Eine Führungsrolle mit Fokus auf technische Umsetzung. Diese Person verwaltet technische Aspekte interner und externer Projekte, identifiziert potenzielle Forschungskooperationen und legt Anwendungs- und Forschungsprioritäten fest. Weitere Aufgaben umfassen die Verwaltung von Forschungsmitteln und Förderprogrammen, die Initiierung von Öffentlichkeitsarbeit und die allgemeine Unterstützung von Kernforschungsfunktionen.
Administrator: Ein „Hub-Admin" ist dafür zuständig, neue Mitglieder beim Anbieter hinzuzufügen und zu entfernen, Gruppen und Projekte zuzuweisen und die Nutzung für die Organisation zu verfolgen. Weitere Informationen darüber, wie Administratoren Benutzerkonten erstellen und verwalten können, findest du in der Dokumentation.
Empfohlene Mindest-VZÄ:
| Im Ausgangsjahr (gerade gestartet) | Empfohlene Mindest-VZÄ |
|---|---|
| Fachexperte (SME) | 1,0–1,5 VZÄ |
| Projektmanager | 1,5 VZÄ |
| Programmmanager | 1,0 VZÄ |
| Administrator | 1,0 VZÄ |
Unternehmensorganisation
Die folgenden Rollen sind entscheidend:
Executive Sponsor/Fürsprecher: Ein Fürsprecher für Quantencomputing (QC) innerhalb der Führungsebene der übergeordneten Organisation. Diese Person hat eine Vision davon, wie QC ihr Fachgebiet revolutionieren wird, und hält sich über die neuesten Entwicklungen auf dem Laufenden, verwaltet aber auch Erwartungen, indem sie die Fähigkeiten und Grenzen moderner Quantencomputer präzise beschreibt.
Technisches Team (Fachexperten für Anwendungsbereiche): Das sind technische Experten, die Code entwickeln, den aktuellen Stand des Quantencomputings demonstrieren, Demos und Prototypen erstellen und frühe Anwendungen identifizieren. Es wird empfohlen, Experten sowohl im Quantencomputing als auch im jeweiligen Anwendungsbereich zu haben.
Projektmanager/Teamleitung und Support: Eine Führungsrolle mit Fokus auf technische Umsetzung. Diese Person verwaltet technische Aspekte interner und externer Projekte, identifiziert potenzielle Forschungskooperationen und legt Anwendungs- und Forschungsprioritäten fest. Weitere Aufgaben umfassen die Verwaltung von Forschungsmitteln und Förderprogrammen, die Initiierung von Öffentlichkeitsarbeit und die allgemeine Unterstützung von Kernforschungsfunktionen.
Business SME: Teammitglied(er), die Partnerschaftsmöglichkeiten erkunden, das lokale Quantum-Ökosystem entwickeln und potenzielle Anwendungsbereiche und Finanzierungsmöglichkeiten identifizieren.
Empfohlene Mindest-VZÄ:
| Im Ausgangsjahr (gerade gestartet) | Empfohlene Mindest-VZÄ |
|---|---|
| Executive Sponsor | 0,25 VZÄ |
| Projektmanager | 1,0 VZÄ |
| Fachexperte (SME) | 2,0 VZÄ |
| Business SME | 1,0 VZÄ |
Startups
Startups haben sehr unterschiedliche Strukturen. Fachliche Expertise und technische Führung sind immer wichtig. Hier gehen wir auch davon aus, dass Business Development eine Priorität ist.
Technisches Team (Fachexperten für Anwendungsbereiche): Das sind technische Experten, die Code entwickeln, den aktuellen Stand des Quantencomputings demonstrieren, Demos und Prototypen erstellen und frühe Anwendungen identifizieren. Es wird empfohlen, Experten sowohl im Quantencomputing als auch im jeweiligen Anwendungsbereich zu haben.
Projektmanager/Teamleitung und Support: Eine Führungsrolle mit Fokus auf technische Umsetzung. Diese Person verwaltet technische Aspekte interner und externer Projekte, identifiziert potenzielle Forschungskooperationen und legt Anwendungs- und Forschungsprioritäten fest. Weitere Aufgaben umfassen die Verwaltung von Forschungsmitteln und Förderprogrammen, die Initiierung von Öffentlichkeitsarbeit und die allgemeine Unterstützung von Kernforschungsfunktionen.
Business SME: Teammitglied(er), die Partnerschaftsmöglichkeiten erkunden, das lokale Quantum-Ökosystem entwickeln und potenzielle Anwendungsbereiche und Finanzierungsmöglichkeiten identifizieren.
Empfohlene Mindest-VZÄ:
| Im Ausgangsjahr (gerade gestartet) | Empfohlene Mindest-VZÄ |
|---|---|
| Projektmanager | 1,0 VZÄ |
| Fachexperte (SME) | 2,0 VZÄ |
| Business SME | 1,0 VZÄ |
Globale Systemintegratoren
Die folgenden Rollen sind entscheidend:
Executive Sponsor/Fürsprecher: Ein Fürsprecher für Quantencomputing innerhalb der Führungsebene der übergeordneten Organisation. Diese Person hat eine Vision davon, wie QC ihr Fachgebiet revolutionieren wird, und hält sich über die neuesten Entwicklungen auf dem Laufenden, verwaltet aber auch Erwartungen, indem sie die Fähigkeiten und Grenzen moderner Quantencomputer präzise beschreibt.
Technisches Team (Fachexperten für Anwendungsbereiche): Das sind technische Experten, die die Integration von Quantum-Technologien in Kundensysteme orchestrieren. Du solltest Expertise entweder im Quantencomputing oder im Anwendungsbereich des Kunden mitbringen.
Projektmanager/Teamleitung und Support: Eine Führungsrolle mit Fokus auf technische Umsetzung. Diese Person verwaltet technische Aspekte interner und externer Projekte und identifiziert Anwendungsprioritäten.
Business SME: Teammitglied(er), die Partnerschaftsmöglichkeiten erkunden, das lokale Quantum-Ökosystem entwickeln und potenzielle Anwendungsbereiche und Kunden identifizieren.
Empfohlene Mindest-VZÄ:
| Im Ausgangsjahr (gerade gestartet) | Empfohlene Mindest-VZÄ |
|---|---|
| Executive Sponsor | 0,25 VZÄ |
| Projektmanager | 1,0 VZÄ |
| Fachexperte (SME) | 2,0 VZÄ |
| Business SME | 1,0 VZÄ |
Kurse und Tutorials
Empfohlenes Lernmaterial für die Entwicklung von Quantum-Teams. Unten findest du kurze Lernziele und Zielgruppen für jedes Lernmaterial. Folge den Links für weitere Details zu jedem Inhalt.
- Zielgruppe: Für alle zugänglich. Ideal zur Sensibilisierung in der gesamten Institution, möglicherweise nicht notwendig für das Kernteam.
- Lernziele: Vertrautheit mit Quantencomputing-Terminologie, dem Stand der Wissenschaft und Bewusstsein für einige Anwendungsbereiche und Bereiche potenziellen Geschäftswerts.
Basics of Quantum Information:
- Zielgruppe: Personen, die ein tiefes theoretisches Fundament für Quantencomputing suchen: Studierende und Berufseinsteiger in der Wissenschaft.
- Lernziele: Theoretische Grundlagen klassischer und Quanteninformation, Fähigkeit zur Beschreibung von Quantensystemen mit linearer Algebra, Beschreibung von Mehr-Qubit-Systemen und Verschränkung.
Quantum Diagonalization Algorithms:
- Zielgruppe: Personen mit fundiertem Quantum- und Computing-Hintergrund, die bedeutsame und vielversprechende Algorithmen verstehen möchten.
- Lernziele: Vertrautheit mit Algorithmen wie VQE, SQD und SKQD, Erklärung, wie die Kosten verschiedener Algorithmen mit Variablen wie Problemgröße und der Anzahl von Gruppen kommutierender Pauli-Operatoren skalieren, und wie man einen guten Ansatz wählt.
Zusätzlich zu diesen selbstgeleiteten Kursen präsentieren viele Tutorials auf der IBM Quantum® Platform die neuesten Algorithmen und leistungsstärksten Methoden. Tutorials sind in der Regel kürzere Inhalte, die eine optimierte Implementierung einer Methode zeigen. Hier sind einige von besonderem Interesse.
- Zielgruppe: Für Nutzer, die noch recht neu im Quantencomputing sind.
- Lernziele: Es gibt Quantenkorrelationen, die stärker sind als die klassische Physik erklären kann; Vertrautheit mit der Ausführung eines Jobs mit Qiskit.
Sample-based quantum diagonalization of a chemistry Hamiltonian:
- Zielgruppe: Personen mit fundiertem Quantum- und Computing-Hintergrund, die bedeutsame und vielversprechende Algorithmen verstehen möchten.
- Lernziele: Verwendung eines SQD-Ansatzes zur Bestimmung der Grundzustandsenergie eines chemischen Systems.
Sample-based Krylov quantum diagonalization of a fermionic lattice model:
- Zielgruppe: Personen mit fundiertem Quantum- und Computing-Hintergrund, die bedeutsame und vielversprechende Algorithmen verstehen möchten.
- Lernziele: Anwendung der Krylov-Methode aus der linearen Algebra, Kombination der Schnelligkeit von SQD mit Konvergenzgarantien der Krylov-Methode, Kenntnis der Bedingungen für Konvergenzgarantien.
Es gibt viele weitere Kurse und Tutorials auf der IBM Quantum Platform. Schau vorbei, um alle aktuellen Inhalte zu entdecken!
Best Practices für die technische Entwicklung
Wichtige Punkte
- Dev/Ops-Best-Practices wie CI/CD befolgen
- Inkrementell entwickeln und agile Methodik nutzen, um einen technischen Ansatz und ein Projekt zu skalieren
- Simulatoren für Debugging und Benchmarking verwenden (Simulatoren nicht zu lange in der Proof-of-Concept-(POC-)Phase nutzen; sie lassen sich nicht auf Utility-Niveau skalieren)
- IBM Quantum Technical Support über das IBM Cloud Support Center für allgemeine technische Supportanfragen kontaktieren
- Softwarefunktionen wie Qiskit Addons und Qiskit Functions nutzen, um technische Entwicklung, Lernen und Entdeckung zu beschleunigen
Quantencomputing-Ressourcen optimal nutzen
Der Zugang zu Quantencomputern ist eine wertvolle Ressource. Es ist wichtig, dass technische Praktiker ihre zugeteilte QPU-Zeit nutzen und das auf sinnvolle Weise. Wir empfehlen, gute technische Praktiken zu etablieren, die sicherstellen, dass dein Team echte Quantencomputer nutzt, Probleme verantwortungsvoll skaliert und Zeit angemessen einteilt.
Wir empfehlen, mit kleinen Testproblemen zu beginnen und in einigen Schritten auf das vollständige, interessante Problem zu skalieren. Das ist aus Gründen wichtig, die über die Ressourcenzuteilung hinausgehen.
Da IBM® Quantencomputer immer leistungsfähiger werden, werden Ergebnisse zunehmend schwieriger mit klassischen Computern zu überprüfen. Tatsächlich kann kein klassischer Simulator alle Funktionalitäten eines modernen IBM-Quantencomputers mit über 100 Qubits exakt simulieren.
Im Zeitalter des nützlichen Quantencomputings ist die Rolle von Simulatoren größtenteils auf das Debuggen von Code beschränkt. Benchmarking mit kleineren Versionen des Problems ist eine Alternative, wenn die klassische Verifikation nicht mehr machbar ist.
In vielen Fällen ist die Skalierung deines Problems offensichtlich, z. B. die Skalierung eines Machine-Learning-Problems durch Erhöhung der Anzahl der Datenpunkte oder der Merkmale. Ein weiteres Beispiel ist die Skalierung von Quantenchemie-Problemen. Es wäre sinnvoll für einen technischen Praktiker, Beispielrechnungen an kleinen Molekülen durchzuführen, bevor größere, interessantere Systeme angegangen werden.
In den nächsten Lektionen befassen wir uns damit, die Fähigkeiten deines Teams nach außen zu präsentieren. Je nach Organisation kann das Förderanträge und das Einbinden von Mitarbeitenden bedeuten oder das Vermarkten deiner Dienstleistungen an Kunden.