Literatur

Familienseite von Ramon Schweiss:

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Sprachkonzepte zur Darstellung lokaler und globaler Information für die Ablaufsteuerung von parallelen Prozessen
Diplomarbeit, Technische Universität München, Institut für Informatik, 15. März 1986
Themensteller: Prof. Dr. M. Paul · Betreuer: Dr. Christian Herzog

Die Arbeit entwickelt ein Sprachkonzept für verteilte Systeme, das zwischen dem lokalen Wert einer Informationsvariablen (dem Wert, den ein Prozess selbst besitzt) und ihrem globalen Wert (dem Wert, der anderen Prozessen über das Kommunikationsnetz zur Verfügung gestellt wird) unterscheidet. Da die Übertragung von Information stets Zeit benötigt und ein sendender Prozess seinen lokalen Wert danach weiter verändern kann, zeigt die Arbeit, dass zwischen beiden grundsätzlich eine Inkonsistenz auftreten kann.

Auf Basis von Import-/Export-Deklarationen (analog zu Modulkonzepten) werden zwei Standardoperationen definiert – infwrite(x) zum globalen Verfügbarmachen und infread(x) zum Lesen des globalen Werts – und ihre Semantik mit Hilfe der temporalen Aussagenlogik formal bewiesen. Ein durchgängiges Beispiel (Drucker-Ablaufsteuerung mit Monitoren) veranschaulicht das Konzept.

Im Implementierungsteil wird ein Bewertungsmaß entwickelt, mit dem sich – basierend auf Schreib- und Lesehäufigkeiten und dem Minimalgerüst-Algorithmus von Kruskal – die kosteneffizienteste Platzierung von Informationsspeichern in einem Prozessor-Netz beliebiger Topologie bestimmen lässt. Im Kern bleibt dabei das Spannungsfeld zwischen lokaler und globaler Information bestehen – eine Fragestellung, die bis heute nichts von ihrer Aktualität verloren hat.

Warum diese Arbeit auch heute noch relevant ist

Die Unterscheidung zwischen lokaler und globaler Information – und die Erkenntnis, dass beide in räumlich verteilten Systemen niemals vollständig konsistent gehalten werden können – ist ein Grundproblem, das sich durch die gesamte Geschichte der verteilten und parallelen Informatik zieht: von Multiprozessorsystemen über Cloud-Computing und verteilte Datenbanken bis hin zu modernen Konsistenzmodellen (CAP-Theorem, Eventual Consistency). Interessanterweise taucht eine verwandte Grundfrage – wann ein Teilsystem einen eigenen, wohldefinierten Zustand besitzt und wann es nur als Teil eines nicht weiter zerlegbaren globalen Zustands existiert – in völlig anderer mathematischer Form auch in der Quanteninformatik auf, etwa bei der Verschränkung von Qubits: Verteiltes Quantencomputing (DQC) verknüpft mehrere kleinere, lokal kontrollierte Quantenprozessoren über meist verschränkungsbasierte Quantenkanäle zu einem größeren Gesamtsystem, sodass lokale Rechenoperationen parallel ablaufen und globale Information durch Verschränkung und Quantenkommunikation zwischen den Knoten ausgetauscht wird. Die physikalischen Grundlagen sind dabei freilich grundverschieden und nicht direkt vergleichbar; dennoch zeigt sich, wie beständig die Frage nach dem Verhältnis von lokaler und globaler Information durch unterschiedliche Epochen und Technologien der Informatik hindurch relevant bleibt.

Fault-Tolerant Distributed Quantum Computing (DQC)

Distributed Quantum Computing verbindet mehrere kleinere Quantenprozessoren über quantenmechanische und klassische Kanäle zu einem skalierbaren Gesamtsystem. Es überführt die Skalierungsbarriere monolithischer QPUs – überproportional wachsender Crosstalk, thermische Lasten und Verdrahtungskomplexität – in die handhabbarere Aufgabe, weitere Module zu bauen und zuverlässig zu verbinden.

Die eigentliche Forschungsfrage liegt heute auf der fehlertoleranten Ebene: Wie lassen sich logische, fehlerkorrigierte Operationen über verrauschte Inter-Modul-Verbindungen ausführen, ohne dass deren Fidelity zum Flaschenhals wird? Aktuelle Architekturen gliedern sich in drei Klassen – kleine, über GHZ-Zustände verbundene Knoten für nicht-lokale Stabilisator-Messungen; ein über mehrere Module verteilter Fehlerkorrektur-Code mit überwiegend lokalen Messungen – bis auf wenige an den Code-Grenzen; sowie modulweise zugeordnete Code-Blöcke, die über transversale Gatter, Lattice Surgery und Teleportation logisch interagieren.

Der zentrale Kostenfaktor ist der Verschränkungs-Overhead (Bell-Paar-Verbrauch) pro logischer Operation. Jüngste Circuit-Level-Simulationen zeigen, dass transversale qLDPC-Operationen die klassische Surface-Code-Lattice-Surgery übertreffen können, und dass ein nicht-lokales CNOT um bis zu eine Größenordnung niedrigere logische Fehlerraten erreicht als die Teleportation bei gleichem Code-Abstand. Damit rückt skalierbares, fehlertolerantes DQC vom theoretischen Konzept in den Bereich konkreter Architektur- und Code-Auswahl.

Dass solche nicht-lokalen Operationen physikalisch überhaupt realisierbar sind, zeigte 2025 die erste Ausführung eines verteilten Quantenalgorithmus über photonisch verbundene Module – noch auf Ebene physikalischer Qubits, ohne Fehlerkorrektur. Mit diesem Nachweis und den Fortschritten auf der fehlertoleranten Ebene gilt DQC heute als einer der vielversprechendsten Wege hin zu skalierbarem, fehlertolerantem Quantencomputing.

Dahinter steht ein längerer Bogen: 1986 argumentierte meine Diplomarbeit „Sprachkonzepte zur Darstellung lokaler und globaler Information für die Ablaufsteuerung von parallelen Prozessen", dass lokale und globale Information in verteilten Systemen nie vollständig konsistent sein können — eben weil jede Informationsübertragung durch die universelle Lichtgeschwindigkeit c begrenzt ist. Verschränkung wirkt auf den ersten Blick wie das lang erwartete Gegenbeispiel: Wissen, das an einem entfernten Knoten aufzutauchen scheint, ohne dass etwas übertragen wird. Bei genauem Hinsehen zeigt sich das Gegenteil: Selbst die stärkste nichtlokale Ressource der Physik kann Konsistenz zwischen Knoten nicht ohne einen klassischen, lichtgeschwindigkeitsbegrenzten Kanal herstellen. Die These von damals wird durch die Quantenmechanik nicht widerlegt, sondern bekräftigt — mit der einen, wirklich neuen Wendung, dass Verschränkung die Kosten dieser Konsistenz senken kann.

→ Ausführlich im Artikel: How Entanglement Lowers the Price of Agreement

Vom Parallelrechner zum Parallel-Quantum-Computing und dem 'QWeb ©'

So wie der PC und das Internet einst die Vorherrschaft der Mainframe-Ära in Frage stellten, ohne sie jedoch überflüssig zu machen, wird das fehlertolerante verteilte Quantencomputing (DQC) das heutige, auf Hyperscaler ausgerichtete Modell herausfordern.

Die Idee dahinter: Anstatt einen immer größeren, zentralisierten Quantencomputer zu bauen, verbindet man viele kleinere Quantenprozessoren über quantenmechanische und klassische Kanäle zu einem skalierbaren System. Je größer ein einzelner Chip wird, desto mehr gerät er in Konflikt mit sich selbst – Qubits interferieren miteinander, und der Kühl- und Verdrahtungsaufwand steigt exponentiell an. Ein Netzwerk vermeidet dies: Skalierung in die Breite statt in die Höhe.

Die zentrale Herausforderung: Wie korrigiert man Fehler, wenn eine Berechnung über mehrere verrauschte, miteinander verbundene Module läuft? Jüngste Simulationen zeigen, dass die Fehlerraten in einigen Fällen um eine Größenordnung sinken, und im Jahr 2025 lief erstmals ein verteilter Quantenalgorithmus über photonisch verbundene Module. Das macht DQC zu einem der vielversprechendsten Wege hin zum fehlertoleranten Quantencomputing.

Genau diesen Wandel fasse ich mit dem Begriff “QWeb ©" zusammen: Peripherie statt Zentrum, Netzwerk statt Monolith – eine Zukunft, in der Rechenleistung dezentral entsteht und nicht nur in den Rechenzentren einer Handvoll Hyperscaler.

Die Zukunft rechnet verteilt.

www.qweb-quantum.com

#QuantumComputing

Distributed Quantum Computing (Parallel-Quantum-Computing) auf Wikipedia:

• Quantum Computing (QC)
• Modular and distributed architectures
• Quantum Network

Originalliteratur:

• Main et al. (2025): Distributed quantum computing across an optical network link – Nature 638, 383–388
• University of Oxford (2025): First distributed quantum algorithm brings quantum supercomputers closer – Pressemitteilung

Ich habe damit als erster weltweit (!) den Begriff "QWeb ©" geprägt und postuliert und am 1. Juli 2026 auf LinkedIn erstmals veröffentlicht und über das Internet Archive und qweb-quantum.com dokumentiert, um damit die These zu bezeichnen, dass fehlertolerantes verteiltes Quantencomputing die heutigen Hyperscaler-Strukturen relativieren wird – ähnlich wie einst PC und Internet die Mainframes zurückgedrängt haben.

Der LinkedIn-Artikel ist in englischer und deutscher Sprache verfasst.

Laufen LLMs auf Quantencomputern?

Noch nicht – aber es tut sich etwas anderes

Es ist eine weit verbreitete Annahme: Bei all den Schlagzeilen zum Thema Quantencomputing in letzter Zeit müssen Claude oder ChatGPT doch mittlerweile sicherlich auf Quantenhardware laufen, oder? Das tun sie nicht – und die heutigen Quantenprozessoren sind für diese Art von Arbeitslast nicht ausgelegt. Aber zwei weniger beachtete Entwicklungen sind erwähnenswert. Forschern ist es kürzlich gelungen, mit einem echten 156-Qubit-Quantenprozessor von IBM die Genauigkeit eines Llama-Modells messbar zu verbessern – und zwar mithilfe eines winzigen Quanten-Add-ons anstelle des Modells selbst. Unterdessen revanchiert sich die KI: Neue Open-Source-Modelle von Nvidia beschleunigen die Kalibrierung und Fehlerkorrektur von Quantenhardware, und Sprachmodelle wie Claude halfen einem Team dabei, die pro Qubit benötigte Atomanzahl um den Faktor 100 zu reduzieren. Keines davon ist ein Quanten-LLM. Beide sind Schritte in Richtung etwas Interessanterem.

Der Artikel ist in englischer Sprache verfasst.

https://qweb-quantum.com/blog/quantum-ai-llm

Wer hat zuerst gemessen? Verschränkung und die Relativität des Kollapses
(im Original: „Whose Measurement Came First? Entanglement and the Relativity of Collapse")

Wann besitzt ein Teilchen einen eigenen Zustand — und wann existiert es nur als Teil eines größeren Ganzen? Dieser Artikel nähert sich der Frage über ein Gedankenexperiment: Zwei maximal verschränkte Qubits werden weit voneinander getrennt und quasi gleichzeitig gemessen. Wer von beiden Beobachtern hat die „erste" Messung durchgeführt und damit den Zustand des Paares festgelegt?

Die Antwort ist verblüffend: Es gibt keine. Weil die beiden Messereignisse raumartig getrennt sind, ordnen verschiedene Beobachter ihre zeitliche Reihenfolge unterschiedlich — und keine Sichtweise ist bevorzugt. Der Artikel zeigt, warum das kein Widerspruch ist: Alle beobachtbaren Größen, insbesondere die Korrelationen der Messergebnisse, sind von der angenommenen Reihenfolge vollständig unabhängig. Der „Kollaps" der Wellenfunktion erweist sich damit weniger als reales physikalisches Ereignis, sondern als Merkmal unserer Beschreibung.

Auf dem Weg dorthin führt der Beitrag durch die Bell-Ungleichung und den CHSH-Test (benannt nach Clauser, Horne, Shimony und Holt), erklärt die Tsirelson-Grenze und die experimentellen Schlupflöcher samt ihrer Schließung in den lückenlosen Tests von 2015.

Abschließend wird der Bogen zu praktischen Anwendungen geschlagen — zertifizierte Zufallszahlen und geräteunabhängige Schlüsselverteilung — und zurück zur Ausgangsfrage nach lokaler und globaler Information in verteilten Quantennetzwerken:

Was verschränkte Qubits leisten — und was nicht

Verschränkte Qubits tragen eine Korrelation, die nachweislich stärker ist als alles klassisch Erklärbare: Der Bell-Test schließt aus, dass die Messergebnisse auf einer vorab vereinbarten Absprache beruhen. Darin liegt ihr kryptografischer Wert — das Paar trägt ein gemeinsames Geheimnis, das Außenstehende nicht auslesen können, weil es vor der Messung schlicht noch nicht existierte.

Zugleich verführt dieser Befund zu einem Fehlschluss. Verschränkung überträgt keine Information: Keine Handlung an einem Qubit erzeugt am anderen eine beobachtbare Änderung, und jedes darauf aufbauende Protokoll — Schlüsselverteilung, Teleportation, Entanglement Swapping — benötigt zusätzlich einen klassischen, durch die Lichtgeschwindigkeit begrenzten Kanal.

Was geteilte Verschränkung verändert, ist daher nicht die Latenzgrenze, sondern die Menge der nötigen klassischen Kommunikation: Für bestimmte verteilte Aufgaben müssen Parteien mit verschränkten Paaren nachweislich weniger klassische Bits austauschen als Parteien ohne. Die Lichtgeschwindigkeit bleibt die Untergrenze dafür, wie schnell sich Übereinstimmung in einem Netzwerk ausbreiten kann — Verschränkung senkt lediglich den Preis, sie zu erreichen.

→ Ausführlich im Artikel: Whose Measurement Came First? Entanglement and the Relativity of Collapse

Der Artikel richtet sich an physikalisch interessierte Leser mit Grundkenntnissen der Quantenmechanik. Er ist in englischer Sprache verfasst.

Wie Verschränkung den Preis der Übereinstimmung senkt
(im Original: „How Entanglement Lowers the Price of Agreement")

Jedes verteilte System zahlt dieselbe Rechnung: Seine Knoten halten lokale Information, seine Aufgaben verlangen global konsistente Antworten — und die Lücke dazwischen muss mit Kommunikation bezahlt werden, die nie schneller als das Licht reist. Dieser Artikel fragt, was Verschränkung an dieser Rechnung ändert, und was nicht.

Die Antwort beginnt mit den harten Grenzen: Verschränkung überträgt selbst keinerlei Information (No-Signalling), und für den reinen Datentransport hilft sie höchstens um den Faktor zwei (Holevo-Schranke, Superdense Coding). Die eigentliche Bühne ist die Kommunikationskomplexität (Yao 1979) — die Frage, wie viele Bits zwei Parteien mindestens austauschen müssen, um eine gemeinsame Funktion ihrer verteilten Eingaben zu berechnen. Hier zeigt der Artikel den Bogen von der ersten Ein-Bit-Einsparung (Cleve–Buhrman 1997) über quadratische bis hin zu bewiesenen exponentiellen Vorteilen (Raz 1999, Hidden Matching).

Den Höhepunkt bildet das Mermin–Peres-„Magic-Square"-Spiel (Das Mermin-Peres Magic Square auf Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_pseudo-telepathy und auf YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=ahsaT6y7Zig): eine Aufgabe, die zwei Parteien mit geteilten Bell-Paaren in jeder Runde sicher gewinnen — ganz ohne Kommunikation —, während jede klassische Strategie beweisbar an mindestens einer von neun Kombinationen scheitert. Zugleich benennt der Artikel die Grenzen: Für manche Funktionen (etwa das innere Produkt) verschwindet der Vorteil vollständig, und die Latenzgrenze c bleibt in jedem Fall unangetastet.

Der Schluss spannt den Bogen zu meiner Diplomarbeit von 1986 („Sprachkonzepte zur Darstellung lokaler und globaler Information für die Ablaufsteuerung von parallelen Prozessen"): Deren These — vollständige Konsistenz lokaler und globaler Information ist wegen c unerreichbar — wird durch die Quantenmechanik nicht widerlegt, sondern verfeinert. Verschränkung senkt die Kosten der Konsistenz, für manche Aufgaben exponentiell, für einige auf null — die Lichtgeschwindigkeit als Untergrenze bleibt.

Der Artikel richtet sich an Leser mit Interesse an verteilten Systemen und Quanteninformatik. Er ist in englischer Sprache verfasst.

→ Zum Artikel: How Entanglement Lowers the Price of Agreement

Können zwei Parteien, die nicht miteinander kommunizieren dürfen, sich trotzdem so abstimmen, als hätten sie sich auf einen unmöglichen Antwortschlüssel geeinigt? Klassisch lautet die Antwort nein — ein einfaches Paritätsargument zeigt, dass jede vorab festgelegte 3×3-Tabelle bei mindestens einer von neun möglichen Abfragen scheitern muss. Diese 13-teilige Präsentation baut das Mermin-Peres-„Magic-Square"-Spiel Schritt für Schritt auf: von der klassischen Unmöglichkeit über zwei geteilte verschränkte Qubit-Paare und die neun quantenmechanischen Messoperatoren, die das Spiel realisieren, bis zur operatoralgebraischen „Magie" — zwei bewusst mit Vorzeichen versehene Zellen —, die es zwei Spielern erlaubt, jede einzelne Runde mit Sicherheit zu gewinnen. Den Abschluss bildet der Bezug zum Kochen-Specker-Theorem über Quantenkontextualität.

→ Zum Artikel auf www.qweb-quantum.com: The Mermin–Peres Magic Square Game

→ Zur Implementierung auf www.qweb-quantum.com: The Mermin–Peres Magic Square Game in Qiskit

Führen, Leisten, Leben

Wirksames Management für eine neue Zeit

Fredmund Malik

Campus-Verlag GmbH, Frankfurt/Main; 1. Auflage, 9. Oktober 2006

ISBN-10: 3593382318; ISBN-13: 978-3-593-38231-9

https://www.campus.de/buecher-campus-verlag/business/management-unternehmensfuehrung/fuehren_leisten_leben-15390.html

Prof. Dr. Fredmund Malik

Malik ist das weltweit führende Unternehmen für ganzheitliche General Ma­na­ge­ment-, Lea­der­ship- und Governance-Lösungen. Prof. Dr. Fredmund Malik ist Gründer, Inhaber und Chairman von Malik. Der habilitierte Un­ter­neh­mer-Professor und vielfach ausgezeichnete Bestsellerautor von mehr als zehn Büchern setzt seit Jahren mit seinem Un­ternehmen den Standard für professionelles Management.

malik-management

Navigieren in Zeiten des Umbruchs

Die Welt neu denken und gestalten

Fredmund Malik

Campus-Verlag GmbH, Frankfurt/Main; 1. Auflage, 10.September 2015

ISBN 978-3-593-50453-7

https://www.campus.de/buecher-campus-verlag/business/management-unternehmensfuehrung/navigieren_in_zeiten_des_umbruchs-9975.html

Dr. Reinhard K. Sprenger

Mit über 1,8 Millionen verkauften Büchern, Beratungsmandaten in sämtlichen DAX-Unternehmen und vielen tausend Seminarbesuchern jedes Jahr gilt Dr. Reinhard K. Sprenger als der profilierteste Führungsexperte Deutschlands. Zentrale Themen seiner Arbeit sind Führung, Motivation und Selbstverantwortung.

Dr. Reinhard K. Sprenger

Vertriebsteuerung - das Ziel vor Augen

Finanz Informatik GmbH & Co. KG, 2010

Dein Risikomanagement navigiert mit GPS – direkt auf den Eisberg zu.

Die Titanic galt als unsinkbar. Die großen Banken von 2007 auch.
Als Navigator eines Schiffes reicht es nicht, den Kurs per GPS zu berechnen. Du musst Stürme antizipieren, Strömungen kennen – und vor allem: den menschlichen Faktor einplanen. Genau das gilt für die Banksteuerung.

Das Problem mit unseren Risikomodellen? Sie funktionieren in rationalen Welten. Doch Finanzmärkte sind keine physikalischen Systeme. Wenn Furcht um sich greift, fragen Händler nicht mehr nach Modellen. Sie verkaufen. Alles.

Das eigentliche Paradox: Die breite Akzeptanz moderner Portfoliotheorie hat dazu geführt, dass sich die Portfolios aller großen Marktteilnehmer einander annäherten – mit identischen Risiken. Als 2007 der Markt ins Rutschen kam, waren alle gezwungen, dieselben Papiere gleichzeitig abzustoßen. Das Ergebnis kennen wir: 2008.

Der Denkfehler sitzt tiefer. Risikomodelle extrapolieren Vergangenheit in die Zukunft – aber erfolgreiche Theorien verändern die Realität, bis sie unter ihrem eigenen Gewicht zerbrechen.

Was wir brauchen, ist kein besseres Modell. Wir brauchen einen Paradigmenwechsel:

• Weg vom Silo-Denken, hin zur vernetzten Risikokultur
• Szenarien und Wirkungszusammenhänge statt isolierter VaR-Zahlen
• Raum für Querdenker und proaktives Portfoliomanagement
• IT-Infrastruktur, die Daten wirklich integriert – keine Insellösungen

Fredmund Malik hat es treffend formuliert: Was wir brauchen, sind keine besseren Rechner. Wir brauchen Manager, die Komplexität meistern.
Die entscheidende Frage ist nicht ob Banken ihre Gesamtbanksteuerung weiterentwickeln müssen – sondern wer es am schnellsten und besten tut.
Denn im immer härteren Wettbewerb wird genau das den Unterschied machen.
No MaRisk, no fun – aber auch: No Mut zum Umdenken, no Future.

#Banksteuerung #Risikomanagement #BehavioralFinance #Banking #Finanzmarkt #Leadership #Komplexität #Paradigmenwechsel