Wir suchen Unternehmen, die in unserem Materialforschungsprojekt QCMineral | QUADRANT einen Ansatz für die Ab-initio-Simulation der elektronischen Struktur und Energie von periodischen Systemen wie zum Beispiel kristallinen Redoxmaterialien entwickeln, implementieren und anwenden.
Die Teilnahme am Ausschreibungsprozess ist über TED 125043-2025 · Subreport E65761886 möglich. Die Einreichungsfrist endet am 24. März 2025 um 14 Uhr.
Das Ziel des kombinierten Industrieprojektes QCMineral Quantum Advantage for Redoxmaterial Application through novel technologies (QUADRANT) besteht in der Entwicklung, Durchführung und realproblembezogenen Bewertung von neuen Methoden für die Ab-initio-Simulation der elektronischen Struktur von Metalloxiden mit Redoxfunktion auf bestehender Quantenhardware unter gezielter Ausnutzung von Quantenvorteilen für die exakte Simulation von korrelierten Elektronensystemen hinsichtlich Genauigkeit und behandelbarer Systemgröße.
Im Verlauf des Projektes sollen die so identifizierten Quantenvorteile in existierende ab initio Softwarepakete eingebunden und zur effektiven Lösung von materialwissenschaftlichen Problemen verwandt werden. Am Ende des Projektes soll die gemeinsame Projektarbeit mit dem DLR den Industriepartner grundsätzlich in die Lage versetzen, nicht nur anhand ausgewählter Materialprobleme die Überlegenheit Quantenhardware-basierter (hybrider) Simulationstechniken zu demonstrieren, sondern zukünftig diese Kompetenz als ein potentielles Dienstleistungsprodukt für industrielle Endkunden zur Verfügung zu stellen.
Liefergegenstände sind unter anderem
+ ein Arbeitspapier zur praktischen Realisierung von Ab-initio-Simulationen der elektronischen Struktur von kristallinen Redoxmaterialien auf Quantencomputern mittels Quantenalgorithmen und/oder hybriden quantenklassischen Simulationsansätzen, und
+ die Entwicklung und Implementierung eines Ansatzes für die Ab-initio-Simulation der elektronischen Struktur und Energie von periodischen Systemen wie zum Beispiel kristallinen Redoxmaterialien.
Schlüssel für die Wirtschaft
Das Ziel des Projektes QCMineral des DLR-Instituts für Materialphysik im Weltraum und des Instituts for Future Fuels ist die Entwicklung mineralischer Werkstoffe und Prozesse für die Nutzung zur Gewinnung erneuerbarer, kohlenstoffneutraler Energie und Brennstoffe, sowie die Optimierung und Entwicklung von neuartigen Gläsern und Glaskeramiken. Eine besondere Herausforderung für die computergestützte Materialentwicklung liegt hierbei in der Beschreibung von komplexen chemischen Zusammensetzungen sowie einer Abbildung der unregelmäßigen Atomstruktur von glasartigen Materialien. Während dieses Vorhaben selbst die leistungsfähigste klassische Hardware überfordert, verspricht der gezielte Einsatz von Quantencomputern einen substantiellen Zugewinn an simulierbaren Materialsystemen und eine drastische Verkürzung der Entwicklungszeit von neuartigen Werkstoffen.
Der Einsatz von atomistischen Simulationen zur beschleunigten Identifizierung geeigneter Redoxmaterialien für solarbetriebene thermochemische Energiegewinnungsprozesse stellt dabei, ebenso wie die gezielte Optimierung von Glaskeramiken für Alltags- und Hochtechnologieanwendungen, einen Schlüssel für die Wettbewerbsfähigkeit der heimischen Wirtschaft dar.
Die komplette Leistungsbeschreibung haben wir unter TED 125043-2025 · Subreport E65761886 veröffentlicht.
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