Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IISZiel des Fraunhofer IIS ist es, Quantentechnologien voranzubringen und für die Anwendung nutzbar zu machen. Durch unsere Expertise in den Bereichen Hardware und Algorithmik sind wir ein wichtiger Lieferant für Know-how, das für die Entwicklung und praktische Umsetzung von Quantentechnologien, wie einem nutzbaren Quantencomputer, relevant ist. Darüberhinaus engagieren wir uns in der Quantensensorik für wesentlich genauere Messungen als bisher und in der Quantenkommunikation für eine sichere Informationsübertragung.
Quantentechnologien
Das Fraunhofer IIS eröffnet der Zukunftstechnologie Quantencomputer einen Weg in die Anwendung.
© Fraunhofer
Serie: Quantentechnologien
Hardware für Quantencomputing: Qubits über Chips ansteuern
2. Februar 2024
Quantencomputer sind bislang Laboraufbauten, die mit einer Handvoll Qubits arbeiten. Sollen sie sich einen Weg in die Alltagsanwendung bahnen, erfordern sie umfangreiches Equipment und müssen Millionen Recheneinheiten umfassen. Eine Ansteuerung über Laborgeräte ist da keine Option. Im Projekt SHARE arbeiten Forschende des Fraunhofer IIS daran, die Qubits über Chips anzusteuern.
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Quantencomputer auf Wachstumskurs
15. August 2023
Noch stecken Quantencomputer in den Kinderschuhen: Viele offene Fragen sind zu klären. Wie beispielsweise teilt man den kleinen Recheneinheiten – Quantenbits oder Qubits genannt – mit, was sie tun sollen? Wie liest man ihre Ergebnisse aus? Die nötige Elektronik für dieses Ansteuern und Auslesen der Quantenbits entwickeln Forschende des Fraunhofer IIS. So arbeiten sie im Projekt SHARE daran, künftig hunderte Qubits mit einem einzigen Breitbandkabel ansteuern zu können. Bisher sind für jedes Qubit vier Kabel nötig. Ein weiterer Teil des Projekts SHARE liegt in der Abschirmung von Qubits, die auf neutralen Atomen basieren.
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Quantencomputing in der Wirtschaft
20. November 2023
Entwickeln Quantencomputing für die Anwendung: Markus Weissenbäck (l.), Fraunhofer IIS, und Dr. Martin Braun, DATEV
Quantencomputer sind seit einigen Jahren die große Hoffnung von Wissenschaft und Wirtschaft. Basierend auf einer Technik, die statt mit Bits mit sogenannten Qubits rechnet, kann ein Quantencomputer Berechnungen nicht nur schneller lösen, sondern auch Probleme lösen, die komplexer sind. Zukünftig sollen Quantencomputer zum Beispiel berechnen können, wie das Universum entstanden ist und Verschlüsselungen knacken, für die bisherige Computer viel zu langsam sind. Auch für die Fraunhofer-Gesellschaft ist Quantencomputing ein wichtiges Forschungsfeld. Das Fraunhofer IIS erforscht etwa, wo Quantencomputing in der Industrie sinnvoll zum Einsatz kommen kann.
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SHARE: Quanten-Hardware für die Fertigungstechnologie funktionstüchtig machen
15. Februar 2023
Quantencomputer können kniffelige Problemstellungen schneller lösen als jeder herkömmliche Hochleistungsrechner. Vorteile versprechen sie daher künftig bei aufwändigen Optimierungen in der Logistik oder der Produktion. Doch damit das funktioniert, muss die Hardware eines Quantencomputers erst beherrschbar gemacht werden. Ein Forschungsfeld, dem sich das Fraunhofer IIS widmet – etwa im Projekt SHARE.
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Quantum Machine Learning am Fraunhofer IIS: Ein Interview mit Dr. Daniel Scherer
22. Juli 2022
Das Fraunhofer IIS arbeitet an den Technologien der Zukunft. Einen gewaltigen Sprung verspricht das Quantencomputing. Speziell im Bereich des Quantum Machine Learning (QML) wird dabei am Fraunhofer IIS erfolgreich geforscht. Worum es sich bei QML eigentlich handelt, wie weit diese Forschung inzwischen fortgeschritten ist und inwiefern man Ergebnisse schon anwenden kann, erfahren sie in diesem Interview.
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Quantentechnologien am Fraunhofer IIS - gut zu wissen
14. Juli 2022
Quantenkommunikation
Grundlagen und Projekte der am Fraunhofer IIS behandelten Quantentechnologien kurz präsentiert
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Effizienter, schneller, leistungsstärker: Quantencomputing für die industrielle Anwendung
12. April 2022
Auch, wenn Quantencomputing noch nicht im alltäglichen Gebrauch angekommen sind: Das Fraunhofer IIS forscht schon heute anwendungsbezogen an den entsprechenden Technologien von morgen, um Quantencomputer praxistauglich zu machen. Dabei liegt der Fokus auf den konkreten Bedürfnissen der Wirtschaft, damit das hohe Potenzial dieser Zukunftstechnologie künftig praktisch genutzt werden kann.
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Quantencomputing – Potenziale für komplexe Optimierungsprobleme in Industrieanwendungen
20.10.2021
Das Rechnen mit Q(u)bits auf der Basis quantenmechanischer Prinzipien stellt eine »Revolution« in der Computertechnik dar, ähnlich wie beim Durchbruch der Computertechnik und der Umstellung von analogen zu digitalen Technologien. In dieser neuen Art von Rechnern steckt hohes Potenzial, doch wie und wann wird das Quantencomputing konventionelle Computertechnik ersetzen bzw. ist das Rechnen mit Qbits für alle Anwendungen geeignet und sinnvoll?
Quantencomputing bietet einen neuen Ansatz, um komplexe Berechnungen und Prädikationen sehr schnell und in allen möglichen Varianten durchzuführen. Damit dies gelingen kann, ist jedoch die erste Herausforderung der Bau und Betrieb eines funktionierenden Quantencomputers.
Mit der Inbetriebnahme zum Beispiel des BayQS – des bayerischen Quantenhubs und Quantencomputers, der von IBM und Fraunhofer betrieben wird – rückt dies in greifbare Nähe.
Was mit Qbits bzw. mit der Quantentechnologie für verschiedene Aufgaben in der mathematischen Optimierung, für Maschinelles Lernen und Anwendungen der Künstlichen Intelligenz sowie für typische Industrieanwendungen möglich scheint, erläutern drei der Quantenexperten des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS Markus Weissenbäck, Dr. Axel Plinge und Dr. Richard Schielein.
Quantencomputer für die industrielle CT
Dr. Richard Schielein untersucht und testet den Einsatz von Quantenalgorithmen zur verbesserten Planung von Bildverarbeitungs- und Röntgenprüfverfahren. Mit der Quanten-Computertomographie für Industrieröntgen ergeben sich hier neue Möglichkeiten.
Quantum Machine Learning
Dr. Axel Plinge erläutert, wie Quantencomputing Mobilfunkanwendungen präziser machen kann.
Quantencomputing im Einsatz für die Mathematische Optimierung
Markus Weissenbäck erläutert, was mit Qbits bzw. mit der Quantentechnologie in der mathematischen Optimierung möglich wird.