elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Barrierefreiheit | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Spacecraft Operator Scheduling with Grovers Algorithm

Scherer, Antonius Benedikt Anani (2021) Spacecraft Operator Scheduling with Grovers Algorithm. Bachelorarbeit, Ludwig-Maximilians-Universität München.

[img] PDF
847kB

Offizielle URL: https://www.nm.ifi.lmu.de/pub/Fopras/sche21.html

Kurzfassung

The application of quantum algorithms on some problems in NP promises a significant reduction of time complexity. This thesis uses Grover’s Algorithm, originally designed to search an unstructured database with quadratic speedup, to find valid solution bit-strings to the NP-hard personnel scheduling problem. Under consideration of various hard and soft constraints, we implement this by using the IBMQ backend and Qiskit to optimize the German Aerospace Center’s spacecraft on-call operator scheduling. We seek an optimal assignment for 52 operators to 17 positions over a period of 180 days under constraints on schedule and personnel. Further, we evaluate the solution quality and compare the performance with classical and quantum alternatives. While still restricted by intermediate scale quantum devices in the near term, we explore new approaches in encoding and batching the problem to reduce the required number of qubits. In the end, a feasible near-term solution that scales well with the quantum devices of the upcoming years is presented.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/222965/
Dokumentart:Hochschulschrift (Bachelorarbeit)
Titel:Spacecraft Operator Scheduling with Grovers Algorithm
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Scherer, Antonius Benedikt AnaniAntonius.Scherer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0003-6973-9970206450862
DLR-Supervisor:
BeitragsartDLR-SupervisorInstitution oder E-Mail-AdresseDLR-Supervisor-ORCID-iD
Thesis advisorSpörl, AndreasAndreas.Spoerl (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0003-0727-440X
Thesis advisorPrüfer, SvenSven.Pruefer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERT
Thesis advisorGuggemos, Tobiastobias.guggemos (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Januar 2021
Open Access:Ja
Seitenanzahl:62
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Quantum algorithms, Grover’s algorithm, Spacecraft on‑call operator scheduling
Institution:Ludwig-Maximilians-Universität München
Abteilung:Institut für Informatik
HGF - Forschungsbereich:keine Zuordnung
HGF - Programm:keine Zuordnung
HGF - Programmthema:keine Zuordnung
DLR - Schwerpunkt:Quantencomputing-Initiative
DLR - Forschungsgebiet:QC AW - Anwendungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):QC - QMPC
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Raumflugbetrieb und Astronautentraining > Missionstechnologie
Hinterlegt von: Scherer, Antonius Benedikt Anani
Hinterlegt am:23 Feb 2026 10:37
Letzte Änderung:23 Feb 2026 10:37

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
OpenAIRE Validator logo electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.