Ziele
Das Verbundforschungsprojekt SEQUOIA End-to-End will die Potenziale von Quantencomputing für die Wirtschaft nutzbar machen. Heutige Engpässe im gesamten Quanten-Software-Entwicklungsprozess werden transparent gemacht und in performante, automatisierte und steuerbare End-to-End-Lösungen für industrielle Anwendungsfälle überführt. Deren Grundlage bilden die im Vorgängerprojekt SEQUOIA anhand von acht Use Cases entwickelten Methoden und Werkzeuge für Quantencomputing in der industriellen Applikation.
Vorgehen
In drei Fokusfeldern wird Forschungs- und Entwicklungsarbeit geleistet. Im ersten Feld wird ein präzises Verständnis aller Prozesse in der Quanten-Software-Entwicklung erarbeitet. Das zweite Fokusfeld widmet sich dem Quanten-Software-Engineering und erforscht Werkzeuge zur effizienten Entwicklung von verlässlichen Quantenapplikationen. Im dritten Fokusfeld werden basierend auf den industriellen Anwendungsfällen des Unternehmensnetzwerks Benchmarks entwickelt, welche den Stand des Quantencomputings für verschiedene industrielle Fragestellungen quantifizieren.
Ergebnisse
Die im Projekt entwickelten Algorithmen, Werkzeuge und Methoden fließen kontinuierlich in den SEQUOIA Softwarekomponenten-Baukasten ein. Jene Toolings werden über entsprechende GitHub Repositorien als Open Source zur Verfügung gestellt. Auf Basis der acht Anwendungsfälle aus den Bereichen Produktion, Logistik, Engineering und Automotive werden End-to-End-Demonstratoren entwickelt und als Best-Practices für den gesamten Quanten-Software-Entwicklungsprozess als selbsterklärende, interaktive Jupyter Notebooks im »Kompetenzzentrum Quantencomputing Baden-Württemberg« (KQCBW) bereitgestellt. Dadurch werden Methoden des Quanten-Software-Engineerings auch für Fachleute ohne explizite Erfahrung mit Quantencomputing nachvollziehbar.
Als zentrales Ergebnis des Verbundforschungsprojekts »SEQUOIA« haben das Fraunhofer IAO und weitere Forschungspartner die Studie »Quantencomputing in der industriellen Applikation« veröffentlicht. Sie bietet einen weitreichenden Überblick und zeigt aktuelle Hard- und Softwarerealisierungen inklusive der gängigsten Algorithmen und industrieller Fallstudien. Ziel ist es, Unternehmen und Entwickelnde zum zielgerechten Einsatz von Quantensoftware zu befähigen. Die Studie kann über den untenstehenden Link kostenlos heruntergeladen werden.
