PraktiQOM

Motivation

Während Quantenrechner im Prinzip superpolynomielle rechnerische Vorteile für bestimmte strukturierte Probleme versprechen, sind das Potential und die Anwendungsmöglichkeiten für industriell relevante
Optimierungsprobleme weit weniger klar und die Verwertungsmöglichkeit noch nicht hinreichend gut verstanden, wie die Ausschreibung über "Anwendungsorientierte Quanteninformatik" über Vorteile für praxisrelevante Probleme bemerkt.

Ziele und Vorgehen

Das vorliegende Projekt stellt sich der Herausforderung, diese Fragen über industriell relevante Optimierungsprobleme zu lösen. Dies geschieht in einem konzertierten Programm, das einerseits neue theoretische Methodiken entwickelt, die an Ideen der Kryptografie anknüpfen, andererseits durch einen konkreten Use Case aus der Chipentwicklung geleitet wird: Der Electrical Design Automation, einem kombinatorischen Optimierungsproblem, das mehrere konkurrierende Optimierungsziele in der Chipentwicklung umfasst.

Innovation und Perspektiven

Der gesellschaftliche Nutzen ist zweierlei Natur: Einerseits wird ein industriell relevantes Problem mit neuen Methoden gelöst, was erhebliches Verwertungspotential bietet. Andererseits werden wichtige konzeptuelle Fragen abschließend gelöst, etwa dahingehend, welche rechnerischen Vorteile von Quantenrechern für kombinatorische Optimierungsprobleme dieser Klasse überhaupt möglich sind.