Quantencomputing

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Als Partner im Projekt SEQUOIA arbeitet das HLRS in der Forschung eng mit dem Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (Fraunhofer IAO) zusammen, um die Fähigkeiten und Anwendungsmöglichkeiten des Quantencomputing besser verstehen zu können. Das Projekt, das Teil des Kompetenzzentrums „Quantencomputing Baden-Württemberg“ ist, nutzt einen IBM Q System One Quantencomputer, der in der deutschen IBM-Zentrale im nahegelegenen Ehningen installiert ist. Das HLRS betreibt derzeit Forschung, die sich mit den folgenden Anliegen befasst.

Entwicklung von Software für das Quantencomputing

Software für Algorithmen, die für herkömmliche Hoch- und Höchstleistungsrechner und Anwendungen der Künstlichen Intelligenz (KI) entwickelt wurden, können nicht einfach auf einen Quantencomputer portiert werden. HLRS-Forscher evaluieren und optimieren daher bestehende Algorithmen, damit Simulationen und KI-Programme auf Quantensystemen effizient laufen.

Integration von Quantencomputing in hybride Arbeitsabläufe

Mit den Quantencomputern ist die Hoffnung verbunden, bestimmte Anwendungen schneller ausführen zu können. Dennoch werden auf absehbare Zeit hybride Ansätze, die Quantencomputing und Hochleistungsrechnen kombinieren, erforderlich sein, bis das Quantencomputing über die nötige Leistungsfähigkeit verfügt, Probleme allein zu lösen. Eine der größten Herausforderungen bei der Verwirklichung dieses Ziels ist das Problem des nahtlosen Datenaustauschs zwischen Quantencomputern und anderen Systemarten. Die Wissenschaftler des HLRS forschen an der Entwicklung, Bewertung und Erprobung von Lösungen für die Umsetzung hybrider Ansätze unter Verwendung von Quantencomputern.

Bewertung potenzieller Anwendungen von Quantencomputing in der Industrie

Das HLRS untersucht zudem, welche spezifischen Möglichkeiten das Quantencomputing für die Industrie bereithalten und in welchen Anwendungsbereichen es etwaige Vorteile gegenüber klassischen Rechensystemen bieten könnte. Durch die zeitnahe Feststellung dieser Möglichkeiten werden relevante industrielle Segmente in der Lage sein, von den Vorteilen des Quantencomputing zu profitieren, sobald leistungsfähigere Systeme zur Verfügung stehen.

Dennis Hoppe

Abteilungsleiter, Service Management and Business Practices

+49 711 685-60300 dennis.hoppe(at)hlrs.de

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