Quantencomputer trifft Industrie: Saarbrücker Forscher starten Projekt mit BMW, Infineon und Planqc
Forscher der Uni Saarland starten mit BMW, Infineon und Planqc das mit 2,33 Millionen Euro geförderte Projekt "QIAPO": Quantencomputer sollen klassische Algorithmen gezielt verstärken.
Die Universität des Saarlandes arbeitet mit den Industriepartnern BMW und Infineon sowie dem Quanten-Start-up Planqc an einem neuen Forschungsprojekt namens "QIAPO" (Quanteninformierte approximative Optimierung auf NISQ und partiell fehlertoleranten Quantencomputern).
Das Vorhaben läuft laut der Mitteilung bereits seit Januar 2026, ist auf drei Jahre ausgelegt und wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt mit 2,33 Millionen Euro unterstützt.
- Kernidee des Projekts ist es, Quanten- und klassische Hochleistungsrechner so aufeinander abzustimmen, dass besonders anspruchsvolle Optimierungsaufgaben aus der Industrie effizienter lösbar werden.
- Zum Einsatz kommt dafür ein Neutralatom-Quantencomputer, den Planqc in Garching bei München entwickelt und betreibt - dazu später mehr.
- In einfachen Worten: Dieser soll schwierige Probleminstanzen strukturieren und vorverarbeiten, bevor etablierte klassische Algorithmen das verbleibende Restproblem übernehmen.
QIAPO: Quantenrechner als Vorarbeit für klassische Algorithmen
QIAPO zielt auf kombinatorische Optimierungsaufgaben, wie sie in der theoretischen Informatik seit Langem untersucht werden.
Gerade bei sehr großen Instanzen mit vielen Randbedingungen stoßen klassische Verfahren hier aber an ihre Grenzen. Genau hier möchte QIAPO ansetzen:
- Der Quantencomputer soll zunächst die Struktur der schwierigen Instanz analysieren und das Suchfeld verkleinern.
- Anschließend greifen bewährte klassische Algorithmen auf diese vorverarbeitete Version zu und ermitteln eine verbesserte Näherungslösung.
Ziel ist es der Mitteilung zufolge entsprechend nicht, exakte Antworten für grundsätzlich schwer lösbare Probleme zu erzwingen, sondern die Qualität der Näherungen gegenüber heutigen Methoden zu steigern.
Neutrale Atome als technologische Basis - BMW und Infineon scharren schon mit den Hufen
Das 2022 als Ableger des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik gegründete Start-up Planqc setzt bei seinen Quantenprozessoren auf neutrale Atome als Qubit-Träger. Die Atome werden in einem Vakuum mithilfe von Lasern eingefangen, in einem Gitter angeordnet und können so präzise kontrolliert und verschaltet werden.
Für BMW und Infineon ist der Nutzen des Forschungsprojekts schnell erklärt: Beide Konzerne arbeiten täglich mit hochdimensionalen Planungs- und Steuerungsaufgaben - von komplexen Lieferketten über Fertigungsreihenfolgen bis hin zur Routenplanung im Werks- und Logistikbetrieb.
Schon geringe Verbesserungen bei der Güte solcher Lösungen können daher "bei hohen Produktionsvolumina erhebliche finanzielle Effekte erzielen", wie es in der Mitteilung weiter heißt.
Was QIAPO in drei Jahren erreichen soll
Projektkoordinator Prof. Dr. Peter P. Orth bremst die Erwartungen an QIAPO indes angesichts der erwähnten Zielsetzung:
"Wir werden nun in den kommenden drei Jahren nicht auf Anhieb die großen Probleme lösen. Aber wir werden am Ende mit hoher Wahrscheinlichkeit wissen, ob wir mit unserem Ansatz solche Probleme grundsätzlich lösen können und diese dann gegebenenfalls weiter erforschen."
Damit versteht sich QIAPO ausdrücklich als Machbarkeitsstudie. Im Mittelpunkt steht die Frage, ob hybride Quanten-Klassik-Verfahren bei realen, industriellen Optimierungsproblemen verlässlich bessere Ergebnisse liefern als bisherige Ansätze. Fällt diese Bilanz positiv aus, könnten im Anschluss weiterführende Projekte folgen. Mit belastbaren Ergebnissen ist allerdings frühestens gegen Ende der aktuellen Projektlaufzeit - also 2029 - zu rechnen.
Bin gespannt, ob man Quantencomputer irgendwann für so etwas auch nur ansatzweise nutzen kann während ich noch lebe. Bei Ki Beschleunigung werden die Mega-Konzerne heutzutage noch hellhöriger.
Gruß T.