QPolyDeg – Quantencomputing für die Simulation der UV-induzierten Polymerdegradation

Eine schematische Darstellung der UV-Strahlung der Sonne, die auf eine Polymerstruktur trifft
© HQS Quantum Simulations
Im Projekt QPolyDeg untersuchen die Verbundpartner den Einsatz von Quantenalgorithmen für die Berechnung von Polymerdegradationen in Oberflächenbeschichtungen

Im Projekt QPolyDeg untersuchen die Verbundpartner den Einsatz von Quantenalgorithmen für die Berechnung von Polymerdegradationen in Oberflächenbeschichtungen. Diese zersetzen sich insbesondere auf exponierten Objekten wie z. B. Flugzeugen oder Brücken unter erhöhtem Einfluss der Ultraviolett-(UV-)Strahlung, was zu Materialverschleiß und Sicherheitsrisiken führt.

Um die Zersetzung von Polymeren zu unterdrücken, müssen die einzelnen Degradationsprozesse untersucht werden. Dies ist kompliziert, weil dabei quantenmechanisch stark verschränkte Elektronenzustände eine wichtige Rolle spielen, weshalb klassische Berechnungsmethoden oft an ihre Grenzen kommen. Quantenalgorithmen versprechen eine signifikante Beschleunigung quantenchemischer Berechnungen, wovon sowohl die Luft- und Raumfahrt- als auch die Automobil- und Baubranche stark profitieren können.

PROJEKTTITEL

QPolyDeg – Quantencomputing für die Simulation der UV-induzierten Polymerdegradation

 

LAUFZEIT

2026–2029

FÖRDERMITTELGEBER

Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR)

Förderkennzeichen: 13N17392

KOORDINATOR

Fraunhofer IAF

PROJEKTLEITER AM FRAUNHOFER IAF

Dr. Walter Hahn

ZIELE

  • Modellierung möglicher Arten der Polymerdegradation (Capgemini)
  • Analyse quantenchemischer Prozesse (HQS)
  • Entwicklung neuartiger Quantenalgorithmen für die beschleunigte Simulation von Polymerdegradation
    • Prüfung nicht-variationeller Quantenalgorithmen hinsichtlich Anwendbarkeit auf Oberflächenbeschichtungen (Fraunhofer IWM)
    • Weiterentwicklung früh-fehlertoleranter und fehlertoleranter Quantenalgorithmen und Untersuchung des Skalierungs- und Konvergenzverhaltens (Fraunhofer IAF)
Gefördert durch das BMFTR

 

 

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) gefördert.

Weitere Informationen

 

Quantencomputing am Fraunhofer IAF

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