Patent DE-202022002877-U1 (DE)
Title: Vorrichtungen zur Überwachung eines Quantencomputers im Betrieb
IPC: G06N10/00
Filed: 2022-04-21
Abstract: Quantencomputersystem (QUSYS)
 - wobei das Quantencomputersystem (QUSYS) einen Quantencomputer (QC) umfasst und
 - wobei der der Quantencomputer (QC) einen Steuerrechner (µC) umfasst und
 - wobei der der Quantencomputer (QC) ein oder mehrere Quantenbits (QUB, QUP) umfasst und
 - wobei der Quantencomputer (QC) erste Mittel (M1) umfasst, die dazu eingerichtet sind,
 eine Überlagerung von Quantenzuständen eines oder mehrerer Quantenbits (QUB, QUP) des Quantencomputers (QC) herzustellen und/oder zu manipulieren und/oder
 einen vorbestimmten Quantenzustand eines oder mehrerer Quantenbits (QUB, QUP) des Quantencomputers (QC) einzustellen und/oder
 eine vorbestimmte Überlagerung mehrerer vorbestimmter Quantenzustände eines oder mehrerer Quantenbits (QUB, QUP) des Quantencomputers (QC) einzustellen und/oder
 eine vorbestimmte Verschränkung mehrerer vorbestimmter Quantenzustände eines oder mehrerer Quantenbits (QUB, QUP) des Quantencomputers (QC) einzustellen, und
 - wobei der Quantencomputer zweite Mittel (M2) umfasst, die dazu eingerichtet sind, um einen Quantenzustand eines oder mehrerer Quantenbits (QUB, QUP) des Quantencomputers (QC) zu ermitteln und/oder auszulesen, und
 - wobei das Quantencomputersystem (QUSYS) zusätzlich zu dem Steuerrechner (µC) des Quantencomputers (QC) eine Quantencomputerüberwachungsvorrichtung (QUV) umfasst, die dazu eingerichtet ist, den Quantencomputer (QC) zu überwachen, und
 - wobei die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung (QUV) dazu eingerichtet ist, eine Überwachung auf eine Fehlfunktion von Quantencomputersystem-Bestandteilen vorzunehmen, und 
 - wobei der Quantencomputer (QC) dazu eingerichtet ist, ein Quantencomputerprogramm mit einem Quantencomputerprogrammablauf auszuführen, und
 - wobei die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung (QUV) dazu eingerichtet ist, den korrekten Quantencomputerprogrammablauf des Quantencomputerprogramms des Quantencomputers (QC) zu überwachen, und
 - wobei die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung (QUV) Mittel (µCQUV, ICNT, ICLK) zur Überwachung des korrekten Quantencomputerprogrammablaufs des Quantencomputerprogramms des Quantencomputers (QC) umfasst,
 - wobei die Überwachung eines korrekten Programmablaufs die Verhinderung unerlaubter und ggf. gefährlicher Zustände von Systemen (GR, ZSE), die der Quantencomputer (QC) steuert, bedeutet und
 - wobei die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung (QUV) zur Verhinderung unerlaubter und ggf. gefährlicher Zustände dieser Systeme (GR, ZSE), die der Quantencomputer (QC) steuert, eingerichtet ist und
 - wobei die Überwachung des korrekten Programmablaufs bedeutet, dass Quantencomputerüberwachungsvorrichtung (QUV) dazu eingerichtet ist, Fehler des Quantencomputers (QC), die während des Betriebs auftauchen, zu erkennen, wobei diese zu erkennenden Fehler Hard- und/oder Software-Defekte und/oder Fehlfunktionen des Quantencomputers (QC) umfassen, und
 wobei A) die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung (QUV) dazu eingerichtet ist, im Falle des Schließens auf einen Fehler durch die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung (QUV)
 i. ein an den Quantencomputer (QC) angeschlossenes Gerät (GR)
 a. in seiner Funktion für eine vorgegebene Zeitdauer zu sperren oder
 b. in einen sicheren Zustand zu bringen oder
 c. den Zugriff des Quantencomputers (QC) auf das Gerät (GR) zu verhindern oder
 d. das Gerät (GR) statt mit dem Quantencomputer (QC) mit einer Quantencomputersimulationsvorrichtung zu verbinden und/oder
 ii. dem Quantencomputer (QC) oder einem übergeordneten System (ZSE) das Auftreten dieses Fehlers zu signalisieren oder eine Information über diesen Fehler bereitzuhalten und wobei diese Signalisierung der Quantencomputerüberwachungsvorrichtung (QUV) die Folge hat, dass diese Signalisierung
 e. den Quantencomputer (QC) zurücksetzt und/oder
 f. den Quantencomputer (QC) in einen vorbestimmten Zustand bringt und/oder
 g. zumindest ein Quantenbit (QUB) des Quantencomputers (QC) in einen vorbestimmten Zustand bringt und/oder
 h. zumindest ein Kernquantenbit (QUB) des Quantencomputers (QC) in einen vorbestimmten Zustand bringt und/oder.
 i. zumindest ein Quantenregister (QUREG) des Quantencomputers (QC) in einen vorbestimmten Zustand bringt und/oder
 j. zumindest ein Kernquantenregister (CQUREG) des Quantencomputers (QC) in einen vorbestimmten Zustand bringt und/oder
 k. zumindest ein Kern-Elektron-Quantenregister (CEQUREG) des Quantencomputers (QC) in einen vorbestimmten Zustand bringt und/oder
 wobei B) die Quantencomputerüberwachungsvorrichtung (QUV) dazu eingerichtet ist, wenn sie auf einen Fehler oder fehlerhaften Zustand des Quantencomputers (QC) schließt, eine oder mehrere der folgenden Gegenmaßnahmen durchzuführen:
 i. Durchführung vorbestimmter Quantencomputerberechnungen zum Test des Quantencomputers (QC) und/oder
 ii. Stilllegung des betreffenden Quantencomputers (QC) und/oder
 iii. Ersatz des Quantencomputers (QC) durch eine Quantencomputersimulationsvorrichtung zur Gewährleistung eines Notlaufs und/oder
 iv. um eine Signalisierung eine Fehlers an eine übergeordnete Einheit und/oder einen Nutzer und/oder
 v. Versetzung des Quantencomputersystems (QUSYS) in einen Notlaufzustand.