Erstes Hamburger Quanten Netzwerktreffen ein voller Erfolg
Prof. Dr. Klaus Sengstock forscht am Fachbereich Physik der Universität Hamburg zu Quantengasen. Er koordiniert das BMBF geförderte Projekt Rymax.
Die Hamburg Quantum Innovation Capital (hqic) hat zum Ersten Hamburger Quanten Netzwerktreffen eingeladen. Akteur:innen des Hamburger Quantentechnologie-Ökosystems gaben Einblick in Ihre Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten und sprachen über die nächsten Entwicklungsschritte des Hamburger Ökosystems.
Das Quantentechnologie-Ökosystem der Metropolregion hat durch die Fördermaßnahmen auf Bund- und Länderebene nachhaltige Stärkung erfahren. Integraler Bestandteil dessen sind das Maßnahmenpaket des Hamburger Senats über 34 Millionen Euro zur Stärkung des Quantencomputing-Ökosystems und die Vergabe des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) von Aufträgen für den Bau von Quantencomputern auf Basis von Ionenfallen in Höhe von 208,5 Millionen Euro. Das Hamburger Quanten Netzwerktreffen schließt an diese Entwicklungen an, bindet die beschlossenen Maßnahmen enger in das bestehende Ökosystem ein und vernetzt die Akteur:innen des Quantentechnologie-Ökosystems. So nahmen an der Veranstaltung Akteur:innen entlang der ganzen Wertschöpfungskette aus der Hamburger Metropolregion teil. Über Enabling Technology Akteur:innen wie Schäfter+Kirchhoff, Forschungseinrichtungen wie die Universität Hamburg, die Technische Universität Hamburg, die Universität Lübeck, das Fraunhofer CML, das DLR hin zu Quantentechnologie-Startups wie QUDORA Technologies, ParityQC, eleQtron und industriellen Akteur:innen wie NXP Semiconductors, Lufthansa Industry Solution, Atos, AIRBUS, die Otto Group und die HHLA. Der erfolgreiche Austausch wurde eingeleitet durch Jan Pröksen, Chef der Hamburger Senatskanzlei und begleitet durch kurze Vorträge der nachfolgenden Akteur:innen, die Einblicke in einige ihrer vielschichtigen Aktivitäten gaben.
Universität Hamburg: Quanten-Annealer und „Hamburg Quantum Computing School“
Über die Forschungsaktivitäten der Universität Hamburg und insbesondere des Zentrums für optische Quantentechnologien (ZOQ) sprach Professor Dr. Klaus Sengstock vom Fachbereich Physik und Leiter der Forschungsgruppe Quantengase. Im Zentrum standen das mit 25 Millionen Euro geförderte BMBF-Projekt Rymax und die „Hamburg Quantum Computing School“. Innerhalb des BMBF-Projekts ist das ZOQ führend an der Entwicklung eines Quanten-Annealers für industrielle Anwendungen, insbesondere Logistik, beteiligt. Ziel sind 500 Qubits und eine Einbindung in eine High-Performance Computing Umgebung bis 2026. Mit der 19,1 Millionen Euro geförderten „Hamburg Quantum Computing School“ setzen sowohl Universität Hamburg und die Technische Universität Hamburg an einem zentralen Erfolgsfaktor für den Auf- und Ausbau des Quantencomputing-Ökosystems an: Es werden Forschung und Ausbildung in den Bereichen Hardware, Software und Anwendungen von Quantencomputern gestärkt. Dies umfasst auch eine Anbindung an die Industrie, um den Technologie- und Wissenstransfer zuzüglich Ausgründungen am Standort zu fördern.
Fraunhofer CML: Quantencomputing für maritime Logistik
Seitens des Fraunhofer-Center für Maritime Logistik und Dienstleistungen (Fraunhofer CML) sprach Dr. Ole John, Abteilungsleiter für Schiffs- und Flottenmanagement über Quantencomputing für die Schifffahrt und maritime Logistik. In der maritimen Logistik existieren viele komplexe Fragestellungen wie Routenoptimierung, der optimalen Hafenreihenfolge und Flottenmanagement, die den Kern des operativen Betriebs verschiedener Akteur:innen der maritimen Wirtschaft bilden. Diese sind für heutige digitale Hochleistungsrechner zu komplex und nicht effizient lösbar. Entsprechend fördert die Stadt Hamburg im Rahmen ihres beschlossenen Maßnahmenpakets die Entwicklung von Quantenalgorithmen für maritime Logistik am Fraunhofer CML mit einem Volumen von 2 Millionen Euro. In diesem Kontext forscht das Fraunhofer CML an Plattform-unabhängiger Realisation von Anwendungsfällen, über Identifikation und mathematischer Modellierung, Backend Solver und damit einhergehende Tests und Evaluationen von kurz-, mittel- und langfristigen Potentialen des Quantencomputings.
Universität Lübeck: Hardware-beschleunigte Datenbankmanagementsysteme
Für eine weitere Beschleunigung digitaler Anwendungen werden in der Metropolregion neue Ansätze für das Datenmanagement untersucht. Im Rahmen des BMBF-Projekts QC4DB: Quantencomputing für Datenbanken forscht Prof. Dr. Sven Groppe von der Universität zu Lübeck vom Institut für Informationssysteme an relationalen Datenbankmanagementsystemen. Im Rahmen des Projekts wird eine Hardware-Beschleunigung durch Quantencomputer untersucht, um die Optimierung von Transaktionszeitplänen und Anfragen zu ermöglichen. An die Forschungsaktivität anknüpfend bietet die Universität Lübeck eine eigene Vorlesung zur Quanteninformationstheorie an, die die Expertise an der Schnittstelle von Physik und Computer Science nachhaltig stärken soll.
DESY: Strategische Initiative – DESY QUANTUM
Prof. Dr. Kerstin Borras, Leitende Wissenschaftlerin bei dem Deutsche Elektronen-Synchrotron (DESY) und Professorin für Physik an der RWTH Aachen, stellte die Quantentechnologie-Initiative DESY QUANTUM vor. DESY QUANTUM bündelt die Forschungsaktivitäten des DESY am Standort Zeuthen und in Hamburg in drei strategische Bereiche: Entwicklung und Anwendung von Quantensensoren, sowie die Erforschung und Realisation von Methoden und Anwendungen im Quantencomputing und die Entwicklung von Quantenmaterialien. Die Besonderheiten des DESY liegen in der einzigartigen Kombination von Kompetenzen in der Detektorentwicklung, neuartigen Computing-Methoden und den Zugriff auf hochauflösende Röntgenquellen in Hamburg, sowie dem neugegründeten Zentrum für Quantentechnologien und -Anwendungen in Zeuthen. Beispiele für derzeitige Forschungsprojekte sind im Bereich Quantenmachine-Learning das von der EU über 1.26 Millionen Euro geförderte Projekt Tensor-Netzwerke in der Simulation von Quantenmaterialien und im Bereich Quanten Error Mitigation das vom BMBF mit 2 Millionen Euro geförderte Projekt Noise in Quantum Algorithms.
NXP Semiconductors: Quantencomputer auf Basis von Ionenfallen und Post-Quantenkryptographie
Seitens NXP Semiconductors sprach Dr. Svend Buhl, Head of Government Relations, über die Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten im Bereich Quantentechnologien. NXP ist in jedem der drei vom DLR ausgeschriebenen Projekte zum Bau von Quantencomputern auf Basis von Ionenfallen in Höhe von 208,5 Millionen Euro beteiligt und gab einen näheren Einblick in die Kooperationen mit dem DLR und Konsortialpartnern ParityQC, eleQtron und QUDORA Technologies. Für den Bau von ionischen Quantencomputern bringt NXP seine Halbleiter-Kompetenz mit ein, steuert Steuerungs-Elektronik für die Integration in klassische Rechenumgebungen bei, wie auch die Photonendetektions-Sensortechnologie und kyrogenische geeignetes Packaging. Besonderheit der Zusammenarbeit in Rahmen dieser Konsortien ist das vom DLR geleitete Innovationszentrum Quantencomputing am Standort von NXP in Hamburg. Hier treffen sowohl die DLR ausgeschriebenen Forschungsprojekte, Industrie, Startups und zukünftige Anwender aufeinander und bilden einen wichtigen Nukleus des Hamburger Ökosystems. Zuzüglich zu diesen Aktivitäten wurde ein Einblick in die Beteiligung von NXP an der Entwicklung von Post-Quantenkryptographie-Standards gegeben.