Wie lässt sich Quantencomputing sinnvoll für Forschungssoftware nutzen? Prof. Dr. Stefanie Scherzinger leitet das BMFTR-geförderte Projekt QC4ErUM an der Universität Passau. Das Projekt unterstützt Forschende dabei, geeignete Quantenalgorithmen und -hardware auszuwählen und in bestehende Forschungssoftware einzubinden.
Computergestützte Datenanalyse, insbesondere durch skalierbare und innovative Forschungssoftware, hat in der ErUM-Forschungsgemeinschaft (Erforschung von Universum und Materie) seit jeher große Bedeutung. Trotz großer Fortschritte im Quantencomputing (QC) ist dessen Integration in die ErUM-Gemeinschaft – insbesondere in Forschungssoftware – bislang jedoch weitgehend ungenutzt. Diese Lücke ist überraschend, da Software-Engineering sowohl für Forschungssoftware als auch für Quantencomputing aufstrebende Forschungsgebiete sind, aber bislang nur selten gemeinsam betrachtet werden.
Forschungssoftware bietet ein erhebliches Potenzial für den Einsatz von QC, da sie häufig komplexe Optimierungsprobleme adressiert, etwa bei der Spurrekonstruktion oder bei algorithmisch verwandten Aufgaben der ressourceneffizienten Planung von Experimenten, ebenso wie anspruchsvolle Analysemethoden für sehr große und hoch korrelierte Datensätze.
Dieses Projekt zielt darauf ab, diese Lücke zu schließen, indem ErUM-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler systematisch dabei unterstützt werden, bestehende Forschungssoftware in hybride quanten-klassische Software zu überführen. Neben der Unterstützung bei diesem Software Refactoring und bei der Anpassung von Forschungssoftware an QC wird ein neues Vernetzungsforum für Quantencomputing geschaffen. Dort wird die ErUM-Gemeinschaft über Erfahrungen, Anwendungsfälle sowie aktuelle Forschungs- und Technologieentwicklungen im Bereich QC informiert. Der Stand der Technik wird kontinuierlich in einem Trendradar beobachtet, sodass relevante Innovationen in die ErUM-Gemeinschaft übertragen werden können.
Mit dem Aufbau des Quantencomputing-Kompetenzzentrums schlagen wir Brücken zwischen ErUM-Physik, Quantencomputing und Software-Engineering und entwickeln innovative, praxisnahe Strategien für die Integration von QC in Forschungssoftware.
Das Projekt ist eine Kooperation von Prof. Stefanie Scherzinger (Universität Passau), Prof. Uta Störl (Fernuniversität in Hagen) und Prof. Kerstin Borras (DESY Hamburg).
| Projektleitung an der Universität Passau | Prof. Dr. Stefanie Scherzinger (Lehrstuhl für Informatik mit Schwerpunkt Skalierbare Datenbanksysteme) |
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| Laufzeit | 01.11.2025 - 31.10.2028 |
| Mittelgeber |
BMFTR - Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt
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| Projektnummer | 05D25WP1 |
