Implementierung von Quantenalgorithmen aus Finanzwesen und Chemie auf einem Quantendemonstrator (ATIQ)
Im Projekt ATIQ werden zuverlässige Quantencomputer-Demonstratoren auf der Basis von gefangenen Ionen für komplementäre Anwendungsfälle entwickelt, u.a. Quantenchemie, Optimierungsprobleme mit vollständig parallelisierbaren Gattern und Kreditrisikozuweisung, mit dem Ziel, einen Quantenvorteil zu demonstrieren, der praktischen Nutzen hat.
Ziel von ATIQ ist es, innerhalb von 30 Monaten eine erste Generation von zuverlässigen, anwenderfreundlichen und rund um die Uhr verfügbaren Quantencomputer-Demonstratoren auf Basis der Ionenfallen-Technologie zu entwickeln. Dazu haben sich die führenden Gruppen der Ionenfallenforschung an den Universitäten in Hannover/Braunschweig, Siegen und Mainz mit Forschungseinrichtungen und Industriepartnern zusammengeschlossen.
Es gibt drei zentrale technologische Herausforderungen, die ATIQ angehen wird:
- Ausrichtungsfreie optische Präparation, Manipulation und Auslesung,
- zuverlässige in die Falle integrierte kryogene Elektronik und verlässliche Fallentechnologie und
- Echtzeit-Steuerung und -Automatisierung für den 24/7 Betrieb und Nutzerzugriff.
Wo sinnvoll, werden diese Herausforderungen im Rahmen einer Hardware-Software-Co-Design-Strategie angegangen, um die Algorithmen und Compiler auf die Eigenschaften der Quantencomputer-Hardware zuzuschneiden und die Hardware-Architektur für bestimmte Algorithmen zu optimieren.
Das Verbundprojekt “ATIQ – Quantencomputer mit gespeicherten Ionen für Anwendungen” ist Teil der BMBF-Fördermaßnahme “Quantencomputer-Demonstrationsaufbauten”. Projektlaufzeit ist vom 1. Dezember 2021 bis zum 30. November 2026, das Projektvolumen beträgt 44,5 Mio. Euro (Fördersumme 37,4 Millionen Euro plus Eigenanteil der beteiligten Unternehmen). Insgesamt sind die Kompetenzen von 25 Partner in ATIQ gebündelt und koordiniert an der Leibniz Universität Hannover. Weiter Partner sind die Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Universität Siegen, TU Braunschweig, RWTH Aachen, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Fraunhofer-Gesellschaft, die Unternehmen AMO GmbH, AKKA Industry Consulting GmbH, Black Semiconductor GmbH, eleQtron GmbH, FiberBridge Photonics GmbH, Infineon Technologies AG, JoS QUANTUM GmbH, LPKF Laser & Electronics AG, Parity Quantum Computing Germany GmbH, QUARTIQ GmbH, Qubig GmbH und die TOPTICA Photonics AG. Assoziierte Partner sind AQT Germany GmbH, Boehringer Ingelheim, Covestro AG, DLR-SI, Volkswagen AG und QUDORA Technologies GmbH.
Kontakt
Prof. Dr. Christian Ospelkaus
Leibniz Universität Hannover, Institut für Quantenoptik
E-Mail: cos@iqo.uni-hannover.de