Quantencomputing Heilbronn-Franken

Bedarfsanalyse und regionale Roadmap Quantencomputing

Fraunhofer IAO, erstellt mit Midjourney
© Fraunhofer IAO | erstellt mit Midjourney

Herausforderung

Quantencomputing hat in den letzten Jahren aufgrund seines disruptiven Anwendungspotenzials großes Interesse auf sich gezogen. Das Forschungsfeld umfasst bedeutende technologische Fortschritte mit dem Potenzial, künftig Probleme zu lösen, die mit herkömmlichen Rechnerarchitekturen nicht oder nur eingeschränkt zu bewältigen sind. In diesem Kontext entwickelt sich ein internationales Innovationsökosystem, das aus vielen nationalen und regionalen Sub-Ökosystemen besteht. Akteure aus Forschung, Wirtschaft, Politik und Gesellschaft tragen in dynamischen Formen der Kooperation zur Entstehung von Wissen und Innovationen bei. Auch die Region Heilbronn-Franken stellt ein solches Sub-Ökosystem dar und hat Interesse daran, Entwicklungen und Dynamiken des internationalen Innovationsökosystems zu verstehen, eigene Aktivitäten zu kreieren und einzuordnen. 

Methodik

Quantencomputing-Startup-Szene 
Analysiert wird die internationale Startup-Szene und deren Geschäftsmodelle im Themenfeld Quantencomputing. Fokussiert wird dabei auf Hardware und Software sowie Lösungen der Verfügbarkeit für Provider und Anwender. Die Erkenntnisse werden mit Akteuren der Finanzierung und Förderung aus dem Raum Heilbronn diskutiert und in die Quantum Roadmap eingebracht.

Quantencomputing as a Service: Geschäftsmodelle, Hostingmodelle, Business Cases für QC-Provider 
Quantencomputing zu realisieren ist nicht nur ein Geschäftsbereich für neue Deep-Tech Unternehmen. Auch für etablierte Unternehmen im IT-Bereich entstehen Geschäftschancen als unverzichtbarer Partner im Innovationsökosystem. Erkundet und mit IT-Anbietern aus der Region erörtert wird, welche Leistungsangebote im Rahmen eines »Quantencomputing as a Service« (QCaaS) erforderlich sind und wie aus bestehenden Angeboten künftige, quantenorientierte Geschäftsmodell-Komponenten oder Hostingmodelle formuliert werden können. 

Identifizierung und Untersuchung von konkreten Anwendungsfällen für die Wirtschaft mit Bezug zur Region
Mit Blick auf die Anwendung von QC-Technologien werden konkrete Anwendungsfälle für die Wirtschaft mit regionalem Bezug identifiziert, als QC Use Cases erarbeitet, dokumentiert und in Veranstaltungsformaten vorgestellt.

Quantencomputing für Maschinelles Lernen (QML) und KI 
Ein vielversprechendes Anwendungsgebiet von Quantencomputing besteht im Trainieren klassischer KI-Algorithmen, deren Hyperparameteroptimierung und/oder im Ersetzen bzw. Ergänzen »klassischer« Lösungsstrategien durch Quantenanaloga bzw. Quantenstärken. Hierzu werden KI-Teilbereiche bzw. Algorithmen und Anwendungen systematisch untersucht, KI-Best Practices transferiert, Möglichkeiten der Hybridierung erkundet und die Bedeutung von QC für KI-Lösungen bewertet. 

Weiterbildung, Wissenstransfer und Expertennetzwerk
Ergänzend zu den Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten liegt der Fokus auf Wissenstransfer, um den Weg von Quantum Awareness zu Quantum Readiness zu begleiten. Es entstehen Wissensprodukte und interaktive Transferformate, die den Zugang und den Austausch über das Thema Quantencomputing für interessierte Akteure aus Unternehmen, Instituten und gesellschaftlichen Gruppen der Region unterstützen.

Ergebnis

Potenziale, Bedarfe und Herausforderungen des in der Region Heilbronn-Franken entstehenden Quantencomputing-Ökosystems werden im Projekt analysiert und die Forschung im Bereich Quantum Machine Learning vorangetrieben. Es wird eine mittelfristig tragfähige Quantentechnologie-Roadmap für den Standort Heilbronn-Franken erarbeitet und kontinuierlich weiterentwickelt. Damit soll die Region in die Lage versetzt werden, entlang ihrer regionalen Stärken Kompetenzen und Ressourcen in einer strategisch relevanten Schlüsseltechnologie aufzubauen und sich als Teil des internationalen Quantencomputing-Ökosystems zu positionieren.

Produkte und Leistungen

 

Landesweites Austauschformat

QuantumBW Colloquium

Am 25. Juli spricht Prof. Jens Eisert von der Fu Berlin darüber, ob Quantencomputer Anwendungen in Optimierung und Machine Learning haben. 

 

Schulungsprogramm Quantencomputing

Die interaktive Schulung bietet einen übergreifenden Einblick von der Theorie bis zur praktischen Programmierung eines Quantencomputers.

 

Quantum Lab

Das QLab fördert den Transfer von Know-how zum Thema Quantencomputing in Unternehmen und Öffentlichkeit. Ob Einstiegs- oder Expertenlevel: Tauchen Sie mit uns ein in die faszinierende Welt der Quanten!