Die Ausschreibung ist abgeschlossen.
Wir suchen Industriepartner für das QCI-Projekt QMPC: Quantum Mission Planning Challenges. Alle Details zur Ausschreibung finden Sie auf TED: 140840-2023. Die Einreichungsfrist endet am 04.04.2023, 14 Uhr Ortszeit.
Das Projekt QMPC zielt auf die Implementierung spezifischer operationeller Planungsprobleme im Satellitenbetrieb als Quantenalgorithmen ab. Dies beinhaltet insbesondere die Rufbereitschaftsplanung, das Scheduling von Bodenstationskontakten, sowie die Aufnahmeplanung für Erdbeobachtungsmissionen. Ausgehend von einer Beschreibung der Aufgabenstellung in einer generischen Missionsplanungssprache, wird das QMPC-Team Quantenalgorithmen entwickeln, um konkrete Probleminstanzen auf Quantencomputern zu lösen.
Übertragbar auf industrielle Optimierungsprobleme
Die Industriebeteiligung am Projekt QMPC setzt sich aus zwei Bestandteilen zusammen. Der erste Teil ist die direkte Mitarbeit am Projekt, der zweite Teil die Einbindung über den Technologietransfer. Im Rahmen der Mitarbeit am Projekt geht es insbesondere darum, einen Quantenalgorithmus zur Lösung eines „Decentralized Energy System Scheduling“-Problems (DESS) zu erstellen und diesen in Form eines Webservices zu implementieren. Die konkreten Herausforderungen kommen zwar aus dem Raumfahrtbetrieb, sind in ihrer Art jedoch sehr allgemein. Die erarbeiteten Lösungen können daher auf viele industrielle Optimierungsprobleme wie das DESS übertragen werden.
Solche Herausforderungen sind unter anderem die Optimierung eines diskreten Planungsproblems mit Einschränkungen, Ungleichungsnebenbedingungen an problemabhängigen Ressourcen, Nebenbedingungen, die auf Sliding-Windows definiert sind oder logische Bedingungen an die Variablen des Planungsproblems.
Im Projekt QMPC sollen Techniken erarbeitet und evaluiert werden, die in der Zukunft erlauben, größere Instanzen von derartigen Optimierungsproblemen mit Nebenbedingungen auf Quantencomputern zu lösen.
Geleitet von DLR RB
Das Projekt QMPC wird vom DLR Raumflugbetrieb und Astronautentraining geleitet. Es ist die zentrale Einrichtung für die Durchführung von Raumflugmissionen in Deutschland mit Standorten in Köln, Oberpfaffenhofen und Weilheim. Die Verantwortung der Einrichtung reicht dabei von Satellitenmissionen für die Erdbeobachtung, Wissenschaft und Kommunikation bis hin zum Betrieb von astronautischen Missionen und Erkundungsflügen in das Planetensystem. Darüber hinaus werden Astronautinnen und Astronauten trainiert und deren Experimente vorbereitet sowie Höhenforschungsraketen für den Einsatz rund um die Welt entwickelt. Außerdem arbeitet man im DLR Raumflugbetrieb an neuen Technologien, um mit diesen auch schwierigste Raumfahrtprojekte der Zukunft meistern zu können.
Quantum Mission Planning Challenges
Das Projekt wird Missionsplanungsprobleme mithilfe dreier Quantenalgorithmen lösen und eine Schnittstelle zwischen einem klassischen Planungssystem und Quantencomputern herstellen.
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