08.02.2021

Tübinger Wissenschaftler an zwei Forschungsprojekten zur Quantentechnologie beteiligt

Mit mehr als 19 Millionen Euro fördert das Baden-Württembergische Wirtschaftsministerium sechs Verbundprojekte zur Erforschung von Quantencomputern: Unter Koordination des Fraunhofer Kompetenzzentrums „Quantencomputing Baden-Württemberg“ untersuchen diese Technologie, Anwendungsszenarien und Algorithmen, um Erkenntnisse auf dem Gebiet der Quantentechnologien für die praktische Anwendung und die Wirtschaft nutzbar zu machen. 

An zwei Projekten sind Tübinger Wissenschaftler beteiligt. Professor Daniel Braun und sein Team vom Institut für Theoretische Physik arbeiten im Projekt „QUORA: Quantenoptimierung mit resilienten Algorithmen“ mit an der Entwicklung von Optimierungsalgorithmen für Quantencomputer. Die Arbeitsgruppe von Professor Oliver Bringmann vom Lehrstuhl für Eingebettete Systeme untersucht im Projekt „SEQUOIA – Software Engineering industrieller, hybrider Quantenanwendungen und -algorithmen“ die Anwendung von Verfahren des Maschinellen Lernens auf Quantencomputern und hybriden Systemen.  

Das Fraunhofer Kompetenzzentrum „Quantencomputing Baden-Württemberg“ ist Teil eines bundesweiten Kompetenznetzwerks, das die Fraunhofer-Gesellschaft in Kooperation mit IBM Deutschland gegründet hat. Ziel ist, die Schlüsseltechnologie Quantencomputing in Deutschland voranzubringen und neue technologische Lösungen sowie quantenbasierte Rechenstrategien für angewandte, wirtschaftsrelevante Fragestellungen zu entwickeln. 

QUORA: Wie Quantencomputer schnelle Entscheidungen treffen

Im Verbundprojekt „QUORA“ nehmen das Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik, die Universitäten Tübingen, Konstanz und Stuttgart sowie die Duale Hochschule Baden-Württemberg Optimierungsverfahren für portfoliobezogene Entscheidungen in den Blick: Für Unternehmen wird die Fähigkeit, schnell optimale Entscheidungen zu treffen, zunehmend zum Wettbewerbsvorteil. Quantencomputer könnten konventionelle Rechner bei Optimierungsverfahren künftig übertreffen. Im Projekt werden daher solche Optimierungs-Algorithmen entwickelt und in der Praxis erprobt.

Im Fokus steht die Anpassung von Algorithmen an die derzeit noch unvollkommene Hardware. Daniel Braun und sein Team werden dazu beitragen, auftretende Fehler effizient zu detektieren und zu charakterisieren. In Folge sollen effizientere Routinen für die nötigen klassischen Optimierungsschritte in den geplanten Quantenalgorithmen entwickelt werden, die gegen das sogenannte Quantenrauschen und die verbleibenden Fehler resistent sind.  

Das Projekt wird vom baden-württembergischen Wirtschaftsministerium mit insgesamt ca. 2.5 Millionen Euro gefördert.

SEQUOIA: Bedarfe identifizieren, um die wirtschaftliche Nutzung zu ermöglichen

Im Projekt SEQUOIA werden neue Methoden, Werkzeuge und Vorgehensweisen für das Quantencomputing erforscht, um die industrielle Nutzung in verschiedenen Anwendungsbereichen zu ermöglichen, beispielsweise in der Fertigung, Entwicklung oder Logistik. Im Fokus stehen sogenannte hybride Quantenanwendungen und -algorithmen, also die Zusammenarbeit zwischen herkömmlichen Systemen und Quantenrechnern sowie ein Quantensoftware-Komponentenbaukasten als Grundlage. Unter anderem soll mit SEQUOIA ein Anwendungszentrum für Quantencomputing aufgebaut werden.

Die Arbeitsgruppe von Oliver Bringmann untersucht, wie sich Verfahren der künstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens auf Quantencomputern und hybriden Systemen realisieren lassen. Ziel ist es, das Zusammenspiel von Quantencomputern und klassischen Computern signifikant zu verbessern.

Weitere Partner des Verbundprojekts sind die Fraunhofer-Institute für Arbeitswirtschaft und Organisation (Stuttgart), für Produktionstechnik und Automatisierung (Stuttgart) und für Angewandte Festkörperphysik (Freiburg); das Forschungszentrum Informatik in Karlsruhe sowie die Universität Stuttgart. Das Projekt wird vom baden-württembergischen Wirtschaftsministerium mit rund sechs Millionen Euro gefördert.

Pressemitteilung des Wirtschaftsministeriums

Kontakt: 

Prof. Dr. Daniel Braun
Universität Tübingen
Institut für Theoretische Physik
 Telefon: +49 7071 29 78633
daniel.braunspam prevention@uni-tuebingen.de  

Prof. Dr. Oliver Bringmann
Universität Tübingen
Lehrstuhl für Eingebettete Systeme
 Telefon: +49 7071 29 77348
oliver.bringmannspam prevention@uni-tuebingen.de