Als DLR Quantencomputing-Initiative gestalten wir das ideale Umfeld für den Technologietransfer zwischen Industrie und Forschung. Dazu haben wir mit den DLR-Innovationszentren in Hamburg und Ulm Orte geschaffen, an denen Industrie und Forschung an einem kreativen Ort zusammenkommen, um gemeinsam Quantencomputer, die notwendigen Technologien, Software und Anwendungen zu entwickeln.
Diese Synergien unterstützen wir, indem wir Unternehmen in unsere Forschungsprojekte einbinden. Dazu veröffentlichen wir regelmäßig wettbewerbliche Ausschreibungen. Diese Industrieaufträge werden zu 100 Prozent von uns finanziert. Auf diese Weise können sich Unternehmen ins Ökosystem einbringen und ihr Quantencomputing-Know-how anhand realer Anwendungsfälle und mit echten Quantencomputern ausbauen.
Unternehmen, die sich für eine Industriepartnerschaft interessieren, können sich entweder auf eine passende Ausschreibung bewerben oder im Vorfeld einer Ausschreibung mit den Projektleitungen der QCI-Projekte Kontakt aufnehmen.
Ansprechpersonen für allgemeine Fragen
Dr. Andreas Spörl
Dr. Uwe Müller
Diese Projekte suchen in den nächsten zwölf Monaten Industriepartner
Ziel
Wir simulieren Batteriematerialien auf atomistischer Ebene und Batteriezellen auf Kontinuumsebene mit Quantencomputern der DLR Quantencomputing-Initiative und passen die Quantensimulation an spezifische Hardware an.
Laufende Ausschreibungen
Geplante Ausschreibungen
Anwendungen Batteriematerialien
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Projektleitung
Birger Horstmann | Mail
DLR Institut für Technische Thermodynamik
Ziel
Die Verbesserung der Zuverlässigkeit von Quanten-Informationsverarbeitung zum Beispiel mithilfe von Fehlermodellen, Simulatoren für Quanten-Fehlerkorrekturalgorithmen und neuen Decodern für die Quantenfehlerkorrektur.
Geplante Ausschreibungen
Entwicklung eines detaillierten Fehlermodells für die spezifische Hardware-Plattform. Dieses wird als Grundlage für alle Aktivitäten im Projekt dienen | Entwicklung von Quantenfehlerkorrekturcodes und Dekodieralgorithmen, die auf die Hardware-Plattform zugeschnitten sind | Verbesserung der Qualität der Quantengatter auf Grundlage der Theorie der optimalen Quantenkontrolle | Optimierung von Quantenschaltkreisen, um den bestmöglichen Schaltkreis für die Implementierung der entwickelten QEC-Techniken zu erhalten | Anwendung von Techniken zur Fehlerbegrenzung, um die Ausführung ausgewählter Quantenalgorithmen auf der verrauschten Hardware zu ermöglichen.
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Projektleitung Gianluigi Liva | Mail
DLR-Institut für Kommunikation und Navigation
Ziel
Die Entwicklung von fortschrittlichen Methoden unter Nutzung von Quantencomputern für die Materialwissenschaften, der Werkstofftechnik und Industrie, um perspektivisch schnelle Materialentwicklungen zu ermöglichen und Entwicklungszeiten drastisch zu reduzieren.
Geplante Ausschreibungen
Statik und Dynamik von Wasser | Atomistische Simulation von stark korrelierten Systemen | Machine Learning / Optimierungsaufgaben Materialwissenschaften | Wechselwirkung auf atomarer Ebene zwischen H und O als Einzelelemente und in Form von H2O mit metallischen Elementen | Stabilität von Verbindungen mit starken und schwachen elektronischen Korrelationen, eingebettet in metallische Umgebungen | QC Optimierungsaufgaben für CALPHAD-gestützte Materialentwicklung
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Projektleitung
Eric Breitbarth | Mail
DLR Institut für Werkstoffforschung
Ziel
ALQU konzentriert sich auf die wichtigsten Problemfelder der Quantensoftwareentwicklung: die effiziente Kompilierung von Quantenschaltkreisen auf Quantencomputing-Hardware und die Entwicklung von maßgeschneiderten Quantenalgorithmen für schwere, industrierelevante Rechenprobleme
Geplante Ausschreibungen
Softwareentwicklung, -Implementierung sowie Wartung und Deployment von Softwaremodulen für Schnittstellen, Testumgebungen und Benchmarkdatenbanken
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Projektleitung
Peter Ken Schuhmacher | Mail
DLR Institut für Softwaretechnologie

Quantum-assisted Cryptanalysis
Ziel
Analyse und Entwicklung der Anwendung von Quantenalgorithmen in Kryptanalysemethoden für Quantencomputer-resistente Kryptosysteme zur Bestimmtung der Sicherheit von Kryptosystemen in der Gegenwart leistungsfähiger Quantencomputer.
Geplante Ausschreibungen
Analyse existierender Quantenalgorithmen bzgl. ihrer kryptographischen Relevanz | Herleitung komplexer Metriken für Quantumalgorithmen, die sehr gut geeignet sind, um den Grad der Sicherheit existierender und zukünftiger Kryptosysteme abzuleiten. | Komplexitätsanalyse der abgeleiteten Quantumalgorithmen bzgl. der entwickelten Metriken. Proof-of-Concept Implementierung der entwickelten Quantumalgorithmen
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Projektleitung Hannes Bartz | Mail
DLR-Institut für Kommunikation und Navigation

Quantencomputing & Mobilität
Ziel
Erforschung von Anwendungsproblemen im Bereich der Mobilität, die durch die Nutzung von Quantencomputern profitieren können. Hierzu werden in Kooperation zwischen Industriepartnern und DLR-Instituten die Domänen Luftverkehr, Straßenverkehr, Schienenverkehr, maritimer Verkehr und intermodaler Verkehr betrachtet.
Geplante Ausschreibungen
Potenzial von Quantencomputern für taktische und strategische Planungsprozesse im Luftverkehr (Flugplanung, Crewplanung,…) | zur Optimierung neuer Mobilitätsservices | zur Verbesserung von Anwendungsfällen im Schienenverkehr (Fahrplanung, Kapazitätsplanung, Konflikte durch Verspätungen,…) | zur Verifikation und Validierung hochautomatisierter/autonomer Systeme für den maritimen Verkehr (Kollisionsvermeidung, Optimierung von Verkehrsflüssen beim Hafen- oder Schleusenzulauf,…) | für die Steuerung intermodaler Transportlogistikketten und Optimierung
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Projektleitung
Matthias Zimmermann | Mail
Sabine Wölk | Mail
DLR Institut für Quantentechnologien
Ziel
Das Hauptziel ist die Entwicklung der notwendigen Schnittstellen, um lineare Optimierungsprobleme aus der Energiesystemmodellierung mithilfe von Quantenalgorithmen zu lösen. Der wissenschaftliche Teil der Arbeit ist die Dekomposition von Optimierungsproblemen in einen klassischen und einen Quantenteil, um die Vorteile vorhandener Quantencomputing-Algorithmen möglichst effektiv zu nutzen. Diese hybriden Algorithmen werden nach Möglichkeit auf der Grundlage bestehender Quantenalgorithmen entwickelt und getestet.
Geplante Ausschreibungen
Wir suchen Industriepartner, die Quantencomputing-Lösungen für unsere Optimierungsprobleme anbieten beziehungsweise zusammen mit uns (weiter- )entwickeln wollen, | die ähnliche lineare Optimierungsprobleme
mit energiewirtschaftlichen Anwendungshintergrund lösen müssen und bereit sind, ihre Modellinstanzen als
weiteren Forschungsgegenstand in das Projekt einzubringen
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Projektleitung
Oriol Raventós Morera | Mail
Wided Medjroubi | Mail
Karl-Kiên Cao | Mail
DLR Institut für Vernetzte Energiesysteme
Ziel
Liefert Quantum Reservoir Computing (QRC) valide Vorhersagen? | Reichen wirklich Quantensysteme mit 8bis 12 Qubits, um „konventionelle“ Reservoirs mit mehreren hundert Knoten zu ersetzen? | Wie hängen Prädiktions- und Optimierungsergebnisse von Art und Stärke der Wechselwirkung der Qubits untereinander ab? | Was ist das optimale Quantenreservoir? | Wie tauglich sind die Ergebnisse in der Praxis? | Wie kann ein emögliche Hardware-Realisierung von QRC aussehen?
Geplante Ausschreibungen
Wir suchen Industriepartner, die auf der Basis unserer Simulationsergebnisse mit uns prototypische Quantencomputerlösungen durch Hardware- Software Codesigns entwickeln, | die sich an den Arbeiten zur Optimierung von QRC mitbeteiligen wollen, und | die Ergebnisse direkt auf ihre eigenen Datensätze und ihre Fragestellungen im Bereich der Prädiktion und Optimierung anwenden wollen. Wir wollen gemeinsam Quantensprünge in der Prädiktion (und Optimierung) komplexer Systeme durch Quantenreservoir Computíng erzielen!
Kontakt
Projektleitung
Christoph Räth | Mail
DLR Institut für KI-Sicherheit
Ziel
Umsetzung eines quanteninspirierten Gesamtsystems zur Verkehrssteuerung und Erprobung in einem realen Testfeld. Neben der Demonstration der technischen Machbarkeit, sollen für Kommunen und Infrastrukturbetreiber Wege aufgezeigt werden, wie Technologien des Quantencomputings zukünftig im Alltagsbetrieb eingesetzt werden können. Wichtige Säulen sind dabei der Technologietransfer und die Vernetzung der Akteure.
Geplante Ausschreibungen
Bereitstellung eines Gesamtsystems aus Quanten-inspirierter Hardware und darauf ausgeführter Verkehrssteuerung | Wichtige Voraussetzung für eine erfolgreiche Feldumsetzung: Know-how zu Lichtsignalanlagen, deren Schnittstellen und Funktionsweisen.
Kontakt
Projektleitung
Robert Oertel | Mail
Jan Trumpold | Mail
DLR Institut für Verkehrssystemtechnik

Towards Quantum Fluid Dynamics
Ziel
Wie können Quantencomputer für Anwendungen in der Aerodynamik und Strömungstechnik eingesetzt werden, um zukünftige Flugzeuge effizienter auszulegen? Dazu erforschen wir, welche Gleichungen für die Simulation kompressibler Strömungen auf dem Quantencomputer geeignet sind und wie viele Qubits notwendig sind, um relevante beziehungsweise realistische Probleme zu lösen. Dazu untersuchen wir kompressible Euler- und Navier-Stokes-Gleichungen im Vergleich zur Boltzmanngleichung und Lattice-Boltzmann-Verfahren.
Geplante Ausschreibungen
Aero-Akustik-Verfahren auf Quantencomputern | Strömungen im Überschallbereich für Antriebssysteme | Methoden und Hardware für gewöhnliche Differenzialgleichungen auf Quantencomputern | Unterstützung für einen Quantensimulator
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Projektleitung
Stefan Langer | Mail
DLR Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik
Ziel
Das Projekt IQDA soll Quantenalgorithmen analysieren und entwicklen,
die geeignet für einen digitalen-analogen Quantenrechner sind. Insbesondere sollen Ionenfallen-basierte Systeme im Bereich des banged digital analog approach untersucht werden.
Geplante Ausschreibungen
tba.
Kontakt
Projektleitung
Thorge Müller | Mail
DLR Institut für Softwaretechnologien