QuASi-MaP

Motivation

Die Simulation stark korrelierter Vielteilchensysteme ist essenziell für Fortschritte in Materialwissenschaft, Energie- und Supraleitertechnologie. Klassische Verfahren stoßen dabei oft an ihre Grenzen. Quantencomputer versprechen genauere Simulationen, doch bislang fehlt der Nachweis praktischer Vorteile gegenüber klassischen Supercomputern. Das Projekt QuASi-MaP setzt hier an: Es will Quantenalgorithmen entwickeln, die auf der nächsten Generation von Quantenhardware realisierbare Fortschritte in der Vielteilchensimulation ermöglichen.

Ziele und Vorgehen

Das Vorhaben konzentriert sich auf das frühe fehlertolerante Regime und entwickelt ressourceneffiziente, rauschresistente Methoden wie Quantum-Gibbs- Sampling, dissipative Zustandspräparation und Zeitsimulationsverfahren. Ein zentrales Element ist das Co-Design von Algorithmus und Anwendung: Statt
universeller Algorithmen werden maßgeschneiderte Lösungen für konkrete physikalische Probleme und verfügbare Hardware entwickelt. In enger Zusammenarbeit mit Industriepartnern sowie internationalen Forschungseinrichtungen wird das Zusammenspiel von Quantenhardware und -software systematisch analysiert.

Innovation und Perspektiven

Das Projekt zielt darauf ab, Quantenvorteile bei realen Anwendungen erstmals konkret zu demonstrieren. Durch die enge Zusammenarbeit mit Industriepartnern sowie führenden Forschungseinrichtungen werden Hardware und Software gemeinsam weiterentwickelt. Die Algorithmen sollen mittelfristig in industrielle Softwarepipelines integriert und auf kommenden Hardwaregenerationen erprobt werden. Dies ist ein entscheidender Schritt auf dem Weg zur praktischen Nutzung von Quantentechnologien.