Auftragnehmer für Projekt IQDA | Relevante Industrieprobleme für DAQ und DAQC

20. September 2024

Wir suchen Auftragnehmer für unser Projekt IQDA zur Lösung relevanter Industrieprobleme mithilfe von Digital Analog Quantum Computing (DAQ) und Digitized Adiabatic Quantum Computing (DAQC). Die Teilnahme am Ausschreibungsprozess ist unter TED 546134-2024 | Subreport E31374892 möglich. Die Einreichungsfrist endet am 15. Oktober 2024 um 14 Uhr.

Das Projekt IQDA des DLR-Instituts für Softwaretechnologien wird die vielversprechende Technologie der Ionenfallen für das digitale-analoge Quantenrechnen weiterentwickeln und optimieren. Ionenfallen sind eine der führenden Plattformen im Quantencomputing, da sie es ermöglichen, einzelne Ionen präzise zu kontrollieren und als Quantenbits (Qubits) zu nutzen. Diese Qubits können aufgrund ihrer Stabilität und Zuverlässigkeit besonders gut für komplexe Quantenrechnungen eingesetzt werden. Im Rahmen des IQDA-Projekts liegt ein besonderer Schwerpunkt auf der Erforschung und Implementierung von Technologien für das Digitized Adiabatic Quantum Computing (DAQC) sowie das Digital-Analog Quantum Computing (DAQ). Beim DAQC wird der adiabatische Rechenprozess, bei dem das System langsam von einem Anfangszustand in einen Endzustand überführt wird, in eine sequenzielle digitale Form überführt. Dies ermöglicht die Nutzung der Vorteile adiabatischer Prozesse, während gleichzeitig die Flexibilität und Präzision digitaler Steuerung beibehalten wird. Das DAQ kombiniert hingegen digitale und analoge Rechenschritte in einem hybriden Ansatz. Dieser Ansatz nutzt die Vorteile beider Welten: Die hohe Präzision und Fehlertoleranz digitaler Steuerungen wird mit der natürlichen Dynamik und Effizienz analoger Systeme verknüpft. Besonders bei der Verwendung von Ionenfallen können diese hybriden Ansätze vielversprechende Ergebnisse liefern, da die Ionen in den Fallen sowohl für digitale Logikgatter als auch für analoge Wechselwirkungen genutzt werden können.

Das Projekt IQDA zielt darauf ab, diese fortschrittlichen Rechenmethoden speziell auf die Eigenschaften und Herausforderungen von Ionenfallen anzupassen. Dabei werden auch Co-Design-Elemente integriert, die eine enge Verzahnung von Hardware- und Softwareentwicklung ermöglichen. Durch die Kombination von digitalem und analogem Quantenrechnen könnten zukünftig effizientere und skalierbarere Quantencomputer entwickelt werden, die die Vorteile beider Rechenansätze voll ausschöpfen. Die Forschung im Rahmen des IQDA-Projekts trägt somit entscheidend dazu bei, die Grundlagen für die nächste Generation von Quantencomputern zu legen.

Zusammenarbeit im Projekt IQDA

Konkret verlangen wir im Rahmen dieses Auftrags unter anderem

  • die Erarbeitung relevanter Industrieprobleme, die mithilfe von Digital Analog Quantum Computing und Digitized Adiabatic Quantum Computing gelöst werden,
  • die Bereitstellung einer Library für Problemstellungen, die mithilfe von Quantenalgorithmen auf Ionenfallen gelöst werden. Fokus: Quanten-Fourier-Transformation und Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA). Zusätzlich können auch andere Algorithmen behandelt werden.
  • die Bereitstellung eines Pools an Problemen sowohl für Simulationszwecke als auch für Hardwarezwecke (Beachtung der Kohärenzzeit und der verfügbaren Qubits) & Integration der Library in die zu liefernde Software,
  • die Lieferung einer Software zur Übersetzung (Compiler) der oben genannten Algorithmen in Digitized Adiabatic Quantum Computing Frame in logische Qubits,
  • Die Lieferung einer Simulationssoftware, die die kompilierten Schaltkreise auf Ionenfallen simuliert. (Die Software soll ein Paket enthalten, womit Rauschen und mögliche Fehlerquellen simuliert werden & in der Simulationssoftware sollen Methoden zur Error-Mitigation implementiert werden, um so das Rauschen nach dem Ausleseprozess zu minimieren),

Alle Informationen können über die Vergabeunterlagen samt Leistungsbeschreibung unter TED 546134-2024 | Subreport E31374892 abgerufen werden.