Resiliente Algorithmen für Quantencomputing und innovative Hardware aus Diamant

Quantenoptimierung mit resilienten Algorithmen

Quantencomputer bieten die Perspektive, konventionelle Rechner bei komplexen Optimierungsverfahren zu übertreffen. Dr. Thomas Wellens gab in seinem Vortrag Einblicke in das von ihm geleitete Verbundprojekt »QORA«, in dem solche Verfahren insbesondere für Portfoliooptimierung entwickelt und auf dem IBM Quantencomputer in Ehningen erprobt werden. Dabei wurde das praktische Potential der Rechenleistung von Quantencomputern beleuchtet, von der erwartet wird, dass sie nicht nur in der Finanzbranche, sondern auch in der Logistik und weiteren Bereichen bald Anwendung findet. Bevor aber ein praktischer Nutzen entsteht, müssen die Berechnungen, die mittels Quantenalgorithmen durchgeführt werden, resilienter werden. Denn die Hardware von Quantencomputern ist inhärent fehleranfällig und bedarf optimierter Algorithmen, um in Zukunft zuverlässige Rechnungen zu ermöglichen.

Wie man Quantencomputer aus Diamanten baut

Es gibt viele etablierte Ansätze um Quantencomputer zu bauen – alle mit ihren eigenen Vor- und Nachteilen. Mittlerweile kristallisiert sich ein neuer, noch junger Ansatz heraus: Qubits auf Basis von künstlichem Diamant. In einer Expertsession gab unser Technology Analyst & Consultant Ingolf Wittmann einen Überblick über die Forschung des Fraunhofer IAF an sogenannten Diamantfarbzentren, oder auch Stickstoffvakanz (NV) Zentren in Diamant. Ein großer Vorteil von NV-Zentren in Diamant gegenüber anderen Qubit-Technologien ist ihr Potential auch bei Raumtemperatur stabil zu arbeiten. Im Projekt »QC4BW« soll dieser Vorteil für das Quantencomputing erschlossen werden. Ziel ist es, kompakter Quantenprozessoren zu entwickeln, die in hybriden Computersystemen schon in naher Zukunft Anwendung finden könnten.