Am 28. März 2025 fand im Fujitsu Uvance Kawasaki Tower in Tokio, Japan, die feierliche Preisverleihung der „Quantum Simulator Challenge 2024“ statt. Das Event wurde von Fujitsu organisiert und hatte das Ziel, innovative Lösungen im Bereich Quantencomputing zu fördern. Bei diesem prestigeträchtigen Wettbewerb nahmen 46 Teams aus 13 Ländern teil, die über einen Zeitraum von vier Monaten – von Juli bis November 2024 – an individuellen Problemstellungen arbeiteten. Wie tu-ilmenau.de berichtet, konnte das Team der Technischen Universität Ilmenau dabei den zweiten Platz belegen.
Insgesamt wurden durch die Teams 2.282 Berechnungsaufträge auf Fujitsus 40-Qubit-Quantensimulator durchgeführt, was einer beeindruckenden Gesamtnutzungszeit von 14.500 Betriebsstunden entspricht. Dies verdeutlicht das hohe Engagement und die Innovationskraft der Teilnehmer. Die Preisvergabe beließ sich nicht nur auf den Ruhm – insgesamt wurden 100.000 US-Dollar Preisgeld vergeben, um die beste Forschung im Quantenbereich zu honorieren. Die Ergebnisse dieses Wettbewerbs könnten weitreichende Auswirkungen auf verschiedene Industrien haben, einschließlich Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie und Gesundheitswesen.
Die Gewinner und ihre Projekte
Der erste Platz wurde von der Technischen Universität Delft für ihr Projekt zur Optimierung von Schichtplänen in der industriellen Fertigung gewonnen. Das Team nutzte dabei bis zu 39 Qubits. Der zweite Platz ging an die Technische Universität Ilmenau mit ihrem innovativen Ansatz „QuPIV – Quantum Algorithm for Cross-Correlation Analysis in Particle Image Velocimetry“. Insbesondere wurde die Quantenlösung zur Fluidanalyse in großem Maßstab zur Strömungsmessung ausgezeichnet, die bis zu 32 Qubits zur Anwendung brachte. Der dritte Platz wurde von dem japanischen Startup QunaSys Inc. belegt, welches eine Simulation elektronischer Molekülzustände entwickelte, die bis zu 39 Qubits beinhaltete. Das Team der Universität Ilmenau, bestehend aus Julia Ingelmann, Philipp Pfeffer und Theo Käufer, erhielt ein Preisgeld von 30.000 US-Dollar, welches genutzt werden soll, um an wissenschaftlichen Konferenzen teilzunehmen und die Forschung international zu präsentieren.
Technologische Hintergründe und Herausforderungen
Der Wettbewerb stellte nicht nur eine Plattform für Forschung und Entwicklung dar, sondern verwendete auch neueste Technologien wie das Quantum Decision Diagram (QDD) und die VQE-Beschleunigungstechnologie. Diese Technologien ermöglichten eine signifikante Reduktion der Verarbeitungszeiten – von 2.107 Sekunden auf nur 4 Sekunden für bestimmte Berechnungen. Die Nutzung von Quantencomputern, wie fraunhofer.de darstellt, könnte, wenn die vielen Herausforderungen wie Fehlerminderung und Skalierbarkeit gemeistert werden können, die Art und Weise revolutionieren, wie komplexe Probleme gelöst werden.
Quantencomputer haben das Potenzial, in Bereichen wie der Entwicklung neuer Materialien, optimierter Logistik und zügiger Medikamentenentwicklung bedeutende Fortschritte zu erzielen. Der Zusammenhang von Quantencomputing mit Technologien wie maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz könnte ebenfalls neue Entwicklungen anstoßen.
Der Erfolg des Teams der Technischen Universität Ilmenau in der Quantum Simulator Challenge zeigt, wie wichtig Forschungskooperationen und die Anwendung neuester Technologien im Bereich des Quantencomputings sind, sodass die Zukunft weiterhin spannend bleibt.
