Im Rahmen der „Quantum Simulator Challenge 2024“, die von Fujitsu organisiert wurde, hat ein Team der Technischen Universität Ilmenau den zweiten Platz belegt. Der Wettbewerb fand im Fujitsu Uvance Kawasaki Tower in Tokyo, Japan, statt und zog 46 Teams aus Wissenschaft und Industrie aus 13 verschiedenen Ländern an. Während des Wettbewerbs, der von Juli bis November 2024 stattfand, arbeiteten die Teilnehmer an individuellen Problemstellungen, wobei sie beeindruckende 2.282 Berechnungsaufträge mit insgesamt 14.500 Betriebsstunden auf einem 40-Qubit-Quantensimulator durchführten. Die Technische Universität Ilmenau war dabei mit ihrem Algorithmus QuPIV erfolgreich, der zur Berechnung von Kreuzkorrelationen bei Strömungsmessungen entwickelt wurde.
Ihr innovativer Ansatz bietet vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten in verschiedenen Bereichen, darunter Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Analyse von Fußgängerströmen und die Charakterisierung mikrofluidischer Systeme. Das Team, bestehend aus Julia Ingelmann, Philipp Pfeffer und Theo Käufer, wurde für seine herausragende Arbeit mit einem Preisgeld von 30.000 US-Dollar (ca. 27.700 Euro) ausgezeichnet. Pfeffer nahm die Auszeichnung in Japan entgegen, während Jörg Schumacher, Professor für Strömungsmechanik, die Forschungsgruppe leitet.
Preisträger und Innovationsgeist
Der erste Preis ging an die Technische Universität Delft für ein Projekt zur Optimierung von Schichtplänen in der industriellen Fertigung, während das japanische Startup QunaSys Inc. den dritten Platz mit einer Simulation elektronischer Molekülzustände belegte. Insgesamt wurden bei der Challenge 100.000 US-Dollar Preisgeld vergeben, um die Entwicklung praktischer Quantenanwendungen zu fördern. Fujitsu gab bekannt, dass die eingesetzte Technologie, darunter Quantum Decision Diagram (QDD), die Verarbeitungszeit erheblich reduzierte, perfekte Rahmenbedingungen für die Arbeit an Quantencomputern schafft.
Die Challenge wurde im Mai 2024 angekündigt, und die Teams nutzten hochmoderne Technologien, um bislang unlösbare Probleme zu adressieren. Die 12 Jurymitglieder, unter anderem Forscher von Fujitsu, bewerteten die Ergebnisse und Berichte der teilnehmenden Teams.
Fortschritte im Quantencomputing
Wie Fraunhofer berichtet, zeigen Quantencomputer das Potenzial, komplexe Probleme wesentlich schneller und effizienter zu lösen als traditionelle Computer. Aktuelle Herausforderungen in der Quantencomputing-Technologie liegen vor allem in der Fehlerminderung und -korrektur, der Skalierbarkeit sowie der erforderlichen Infrastruktur. Die Forschungsfelder erstrecken sich von Quantensimulationen in den Material- und Naturwissenschaften bis hin zur Programmierung anwendungsorientierter Quantenalgorithmen.
Quantencomputing wird auch zunehmend mit Machine Learning und Künstlicher Intelligenz kombiniert, was zu großen Fortschritten in der Datenverarbeitung und Problemlösung in verschiedenen Industrien führen könnte. Mit der Teilnahme an solchen Wettbewerben und der Zusammenarbeit innerhalb der Quanten-Community plant Fujitsu, diesen Innovationsprozess weiter zu beschleunigen.