ALMANAQC

Motivation

Quantencomputer versprechen, bestimmte Berechnungen effizienter durchzuführen als klassische Computer. Aufgrund der hohen Empfindlichkeit auf äußere Einflüsse, die die gesamte Berechnung verfälschen würden, beruht der Bau von Quantencomputern auf einem subtilen Gleichgewicht zwischen präziser Kontrolle über die Dynamiken eines Quantensystems und dessen Isolation von der Umgebung. Obwohl während der letzten Jahre große Forschungsfortschritte im Bereich des Quantencomputing erzielt wurden, sind die verfügbaren Geräte noch nicht leistungsfähig genug, um kommerziell genutzt zu werden. Die Anzahl der Quanten‐Bits ist insbesondere noch zu klein, um die für komplexe Algorithmen benötigte Quantenfehlerkorrektur zu implementieren.

Ziele und Vorgehen

Das deutsch‐niederländische Vorhaben ALMANAQC hat das Ziel, die Entwicklung von Quantencomputern mit dem Einsatz von sogenanntem Co‐Design voranzutreiben. Im Rahmen von Co‐Design werden Software und Hardware parallel erarbeitet. Dies erlaubt es zum Beispiel, robustere Algorithmen zu entwerfen, indem das im Quantencomputer vorhandene Quantenrauschen miteinbezogen wird. Durch maßgeschneiderte Algorithmen lässt sich so die Reichweite existierender Plattformen für Quantencomputing erweitern. Gleichzeitig liefert die detaillierte Analyse der Performance unterschiedlicher Algorithmen wertvolle Informationen dazu, welche Aspekte der Hardware in Zukunft verbessert werden müssen.

Innovation und Perspektiven

Die Umsetzung dieses Ziels benötigt breite wissenschaftliche und technologische Expertise, weshalb sich der Verbund des Vorhabens aus drei Partnern aus der Wirtschaft (Capgemini, Fermioniq (NL), planqc) und zwei Partnern aus der Wissenschaft (Max‐Planck‐Institut für
Quantenoptik, Universität Leiden (NL)) zusammensetzt.