Quantencomputing im Bereich »Analytics und Computing«

Neben der hardwareseitigen Realisierung von Quantencomputern stellt insbesondere die Entwicklung geeigneter Software eine zentrale Herausforderung für den zukünftigen Einsatz dieser vielversprechenden Technologie dar. Im Bereich »Analytics and Computing« entwickeln wir neue Quantenalgorithmen und Softwarelösungen, optimieren diese problemspezifisch und testen sie praxisnah. In interdisziplinären Teams aus Mathematik, Informatik und Physik arbeiten wir an aktuellen Fragestellungen unserer Geschäftsfelder und untersuchen insbesondere das Zusammenspiel von klassischen Hochleistungsrechnern und Quantencomputern.

Ein Schwerpunkt liegt auf Benchmarking, Softwareintegration sowie hybriden Anwendungen, die klassische und quantenbasierte Rechenmethoden kombinieren. Gerade in der NISQ-Ära spielen hybride Algorithmen eine wichtige Rolle, bei denen klassische und Quantenanteile eng verzahnt zusammenarbeiten. Besondere Aufmerksamkeit gilt dabei Anwendungen aus der Quantenchemie, die als frühe Kandidaten für einen Quantenvorteil gelten und bei denen klassisches Fachwissen mit Quantenerweiterungen kombiniert wird.

Darüber hinaus entwickeln wir zentrale Komponenten des Software-Stacks für den Betrieb von Quantencomputern, insbesondere Quantencompiler, die abstrakte Quantenprogramme effizient auf reale Hardware abbilden. Ziel ist es, Kompilierungs-Overheads zu minimieren und technologische Vorteile für unsere Algorithmen zu erzielen. Durch unsere enge Partnerschaft mit IBM verfügen wir über Zugriff auf einen in Deutschland lokalisierten universellen Quantencomputer und stellen gleichzeitig die Einhaltung des deutschen Datenschutzrechts sicher.

Beispiel-Projekte und Weiterbildungen unseres Bereichs

 

INQUBATOR

Unser Quantencomputing Beratungs- und Testzentrum »INQUBATOR« ermöglicht Unternehmen den Einstieg ins Quantencomputing. Hier werden innovative Use-Cases entwickelt und praxisnahe Lösungen evaluiert.

 

Quantencomputing für die Energiewirtschaft

Im Projekt EnerQuant entwickeln wir Algorithmen für Quantencomputer zur Lösung eines energiewirtschaftlichen Fundamentalmodells mit stochastischen Einflussgrößen.

 

Quanten-Initiative Rheinland-Pfalz (QUIP)

Im Projekt »QUIP«, fördern wir junge Forschende gemeinsam mit unseren Projektpartnern zum Thema Quantencomputing (QC) und Quantentechnologien (QT).

 

AnQuC-3

Im Projekt »AnQuC-3« legen wir den Fokus auf die Themengebiete Quantum Fourier Transformation, Quanten Maschinelles Lernen und Algorithmen. 

 

QuSAA

Im Projekt »QuSAA« (Quantenalgorithmen für Strategische Asset Allokation) arbeiten wir neuen Wegen der Asset Allokation mithilfe von Quantencomputing (QC).

 

Quantencomputing für die Energiewirtschaft

Im BMWi-geförderten Projekt »EnerQuant« entwickeln wir Algorithmen für Qubit-basierte Quantencomputer und Quantensimulatoren zur Lösung eines energiewirtschaftlichen Fundamentalmodells mit stochastischen Einflussgrößen.

 

Projekt »UpQuantVal«

Im Projekt »UpQuantVal« arbeiten wir zusammen mit 18 weiteren Organisationen, Instituten und Unternehmen zusammen, um ein starkes europäisches Zentrum der Quantenwissenschaften zu etablieren.

 

QCStack

Das Ziel von »QCStack« ist es, eine technologieübergreifende Middleware zu schaffen, die standardisierte Funktionen für die Entwicklung und Kompilierung von gate-basierten Quantencomputern bereitstellt.

 

Quantum Technology Professional

Im Projekt »Quantum Technology Professional« entwickeln wir ein modulares und kontinuierlich erweiterbares Weiterbildungsprogramm mit den Themenbereichen »Quantencomputing« und »Quantentechnologie«. 

 

Rymax One

Im BMBF-Projekt entwickeln wir mit unseren Partnern einen auf Rydberg-Atomen basierenden Quantencomputer – den »Rymax One« – und verknüpfen ihn mit HPC-Ressourcen. 

 

EniQmA

Im Projekt EniQmA (Ermöglichung hybrider Quantum-Anwendungen) arbeiten wir  daran, die hybriden Vorgehen im Bereich Quantencomputing (QC) gezielt zu systematisieren.