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Ein Quantensprung? - Neuste Entwicklungen im Quantencomputing

Lobe, Elisabeth (2017) Ein Quantensprung? - Neuste Entwicklungen im Quantencomputing. 10. Forschungstag Raumfahrt, 26. April 2017, DLR Köln-Porz.

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Abstract

Bei der Berechnung großer Probleminstanzen stoßen klassische Rechner bereits heute an ihre Grenzen. Die wachsende Komplexität der Aufgabenstellungen erfordert daher die Erforschung neuer Rechnerarchitekturen. Es zeigen sich deutliche Hinweise, dass die Ausnutzung quantenmechanischer Prinzipien einen entscheidenden Vorteil gegenüber klassischen Systemen liefert: Quantenbits können sich zugleich im Zustand „0“ und „1“ befinden und somit beide Werte simultan manipuliert werden. Durch diese Quantenparallelität weisen Quantenalgorithmen eine geringere Laufzeit als ihre klassischen Gegenstücke auf. Von einer praktischen Nutzbarkeit sind aktuelle Realisierungen des universellen Quantencomputers jedoch weit entfernt. Von der Firma D-Wave Systems Inc. ist hingegen ein sogenannter adiabatischer Quanten-Annealer kommerziell verfügbar. Durch die Transformation von Quantensystemen können damit spezielle Optimierungsprobleme gelöst werden. Deren eingeschränkte Struktur erschwert jedoch die Übertragung von Anwendungsproblemen. Betrachtet wurden dazu zum einen ein vereinfachtes Modell einer Satellitenmissionsplanung und zum anderen ein Luftverkehrsmanagementproblem aus einem Kooperationsprojekt mit der NASA. Zu letzterem wurden bereits erfolgreich Berechnungen auf der Maschine durchgeführt. Obwohl die Überlegenheit des adiabatischen Quanten-Annealing noch nicht zweifelsfrei nachgewiesen werden konnte, zeigt dies die Lösbarkeit von Problemen der Luft- und Raumfahrt.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/113497/
Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Title:Ein Quantensprung? - Neuste Entwicklungen im Quantencomputing
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Lobe, ElisabethElisabeth.Lobe (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3473-8906
Date:26 April 2017
Refereed publication:No
Open Access:Yes
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Status:Published
Keywords:Quantencomputing, adiabatischer Quanten-Annealer, Optimierung
Event Title:10. Forschungstag Raumfahrt
Event Location:DLR Köln-Porz
Event Type:Other
Event Dates:26. April 2017
Organizer:Programmdirektion Raumfahrforschung und -technologie
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Space
HGF - Program Themes:Space Technology
DLR - Research area:Raumfahrt
DLR - Program:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Research theme (Project):R - Quantencomputing
Location: Braunschweig
Institutes and Institutions:Institut of Simulation and Software Technology > Software for Space Systems and Interactive Visualisation
Institut of Simulation and Software Technology > High Performance Computing
Deposited By: Lobe, Elisabeth
Deposited On:19 Sep 2017 12:59
Last Modified:31 Jul 2019 20:11

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