Quantum Learning Machine in Betrieb

Prof. Dr. Wolfgang Mauerer (4.v.li.) und sein Team nahmen die Quantum Learning Machine in Empfang. Von links: Pia Eichinger (M.Sc.), Petra Eichenseher (M.Sc., Forschungskoordination TAQO-PAM), Dr. Ralf Ramsauer (Post-Doc), Felix Greiwe (M.Sc., Doktorand TAQO-PAM), Maja Franz (M.Sc, Doktorandin TAQO-PAM) und Tom Krüger (M.Sc., Doktorand TAQO-PAM) (Foto: Michael Hitzek, OTH Regensburg)

Quantum Learning Machine
für das Labor für Digitalisierung

Das Laboratory for Digitalisation erhält eine Quantensimulationsanlage im Wert von einer Million Euro und hat diese erfolgreich installiert. „Solche Hightech-Anlagen stehen üblicherweise in bedeutenden Instituten wie dem Forschungszentrum Jülich, dem Leibnitz Rechenzentrum München, bei der europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) und im Munich Quantum Valley“, macht Präsident Prof. Dr. Ralph Schneider die besondere Dimension der Anschaffung deutlich.

Mit der Quantum Learning Machine „Atos QLM38“ reiht sich das Labor für Digitalisierung in die Riege hochkarätiger Forschungsinstitute ein. Prof. Dr. Wolfgang Mauerer, Leiter des Labors und Direktor des RCAI, hat über Jahre hinweg Kompetenzen im Bereich Quantencomputing an der OTH Regensburg aufgebaut. Zuletzt hatte der Freistaat Bayern deshalb mitgeteilt, dass im Programm zur Stärkung von Quantenprofessuren im Rahmen der Hightech Agenda auch eine neue Professur für Algorithmik und Quantencomputing-Anwendungen an die OTH Regensburg geht.

Prof. Dr. Wolfgang Mauerer beschäftigt sich seit mehr als 15 Jahren mit konkreten Anwendungsfällen der Quanteninformatik und gilt hierfür als ausgewiesener Experte. Für ihn steht nicht nur der akademische Austausch, sondern vor allem auch das Schließen der Lücke zwischen Grundlagenforschung und industrieller Anwendung im Vordergrund.

TAQO-PAM: Maßgeschneiderte Quantenoptimierung zur Planung und Steuerung industrieller Fertigung

Diesem Ziel widmet sich auch das von Prof. Dr. Wolfgang Mauerer ins Leben gerufene Konsortialprojekt TAQO-PAM, das über das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit insgesamt 8,2 Millionen Euro gefördert wird. Dabei entfallen alleine 2,6 Millionen Euro auf die OTH Regensburg. Partner sind BMW München, Siemens München und Karlsruhe, die Regensburger Optware GmbH, die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und Atos Scientific Computing aus Tübingen.

Die zunehmende Massenproduktion individualisierter Güter und die dafür notwendige komplexe Logistik innerhalb moderner Fabriken erfordern die Lösung umfangreicher Optimierungsprobleme in Echtzeit. „Klassische Computer können solche Probleme nicht ausreichend gut und schnell verarbeiten; auch mit Quantencomputern ist die Machbarkeit nicht selbstverständlich“, bemerkt Mauerer. Im Projekt sollen unter seiner Führung daher hybride, quanten-klassische Spezialalgorithmen entworfen werden. Diese befähigen die demnächst verfügbaren Quantencomputer mit einigen 10 Qubits zur Lösung dieser Probleme beizutragen. Dies erfolgt durch die Integration von angepassten Quantenprozessoren (QPUs) in bestehende Szenarien und durch Erweiterung bestehender Methoden der Fabrikautomation und Produktionsplanung.

„Das ist ein Paradebeispiel für die starke anwendungsorientierte und zukunftsgerichtete Forschung an unserer Hochschule“, sind sich Präsident Prof. Dr. Ralph Schneider und Prof. Dr. Frank Herrmann, Dekan der Fakultät Informatik und Mathematik, einig. Ralph Schneider sieht darin auch eine Stärkung des Hightech-Standorts Regensburg. Längst nicht jede Hochschule und jede industrielle Forschungseinrichtung könne das nötige Fachwissen und die Ressourcen für die Nutzung einer Quantum Learning Machine bieten. In der Regel seien nicht nur Neueinsteiger in den Bereich des Quantencomputings auf einen teuren Zukauf von Rechenzeiten in großen Rechenzentren angewiesen.

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