QuantumReady

Ausgangssituation

Die Quantencomputertechnik bewegt sich von der Grundlagenforschung hin zur industriellen Anwendung. Dies wird durch die zunehmende Verfügbarkeit von Quantencomputern außerhalb der Laborumgebung belegt. Obwohl die verfügbaren Quantencomputer noch unzuverlässig und leistungsschwach sind, können sie bestimmte Rechenaufgaben viel schneller ausführen als herkömmliche Hardware. Dieser Quantenvorteil kann noch nicht in praktische Anwendungen umgesetzt werden. Trotz dieser noch ungelösten Herausforderung gibt es zunehmend Einigkeit, dass die Quanteninformatik in naher Zukunft praktisch angewendet und kommerziell genutzt werden wird. Dieser Optimismus wird durch die jüngsten Fortschritte bei universellen Algorithmen für "noisy intermediate-scale quantum" (NISQ) Computer gestützt.

Mehrere Forschungsaktivitäten arbeiten daran, das Potenzial dieser neuen Technologie zu erforschen, allerdings meist nur theoretisch oder mit Unterstützung großer Unternehmen. Dies macht es vor allem kleinen und mittleren Unternehmen schwer zu beurteilen, ob Quantencomputer für sie von Nutzen sein werden und, falls ja, wie man entsprechende Anwendungen für einen Quantencomputer optimal umsetzt.

Zielsetzung und Ansatz

Das QuantumReady-Projekt soll die Grundlagen schaffen, um österreichische und europäische Unternehmen auf die Chancen der NISQ-Ära vorzubereiten: (1) Wir informieren und klären sie über die Chancen (aber auch die Herausforderungen und Grenzen) dieser neuen Technologie auf. (2) Wir entwickeln Designmethoden für die prototypische Umsetzung ausgewählter Probleme in einer einfachen Quantencomputerumgebung. (3) Wir bauen eine niedrigschwellige Infrastruktur auf, die es ihnen ermöglicht, die realisierte Lösung zu simulieren und/oder auf echten Quanten-Computern auszuführen (und so ein Feedback über die Anwendbarkeit zu erhalten).

Das Projekt besteht aus theoretischen (Quanten-)Informatikern, anwendungsorientierten Forschern und industriellen Partnern. Die Komplementarität und Interdisziplinarität sind die Stärke des Konsortiums und Grundlage, um die Ziele des Projekts zu erreichen:

• Entwicklung von Grundsätzen zur Charakterisierung vielversprechender Anwendungsfälle für bestehende und zukünftige Quantenverarbeitungseinheiten.
• Entwicklung algorithmischer Lösungen für vielversprechende Anwendungsfälle mit modernen, quantenklassischen Hybridalgorithmen.
• Realisierung von Prototypen bzw. Proof-of-Concept-Implementierungender entwickelten Lösungen, um deren Machbarkeit zu demonstrieren.
• Definition allgemeiner Bewertungskriterien und Entwicklungsstrategien, um zukünftige Lösungen effizient zu bewerten und zu realisieren.

Projektpartner

• Software Competence Center Hagenberg GmbH (Konsortialführung)
• Johannes Kepler Universität Linz
• Engineering Software Steyr GmbH
• HAKOM Time Series GmbH
• QMware Austria GmbH

Presseaussendung

• QuantumReady – die Verschränkung mit der Zukunft (24. März 2023)

Fördergeber

Das Projekt wird im Rahmen von Quantum Austria gefördert, einer Initiative des Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Forschung (BMBWF) finanziert von der Europäischen Union im Rahmen des Aufbau- und Resilienzplans (2020-2026) und gemanaged durch die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft FFG.