Quantencomputing: Fujitsu stiftet neuen Lehrstuhl an der TU Hamburg

Die Kooperation von Fujitsu, Dataport und der Technischen Universität Hamburg wird ausgebaut. Am 1. November 2022 ist Professor Martin Kliesch, der bislang an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf forschte, in die Hansestadt gewechselt. Dort finanzieren Fujitsu und Dataport am Studiendekanat Elektrotechnik, Informatik und Mathematik der TU Hamburg ein Institut, das sich vor allem mit Quantencomputing beschäftigt. Martin Kliesch, dessen Schwerpunkt unter anderem in der Komplexität bei der Simulation komplexer Quantensysteme liegt, übernimmt die Stiftungsprofessur.

Die Zusammenarbeit von Fujitsu, Dataport und der TU Hamburg begann im Jahr 2020. Die Stiftungsphase der Professur ist auf zehn Jahre ausgelegt und unterstützt die interdisziplinäre Zusammenarbeit verschiedener wissenschaftlicher Bereiche. Ziel ist es, Lösungen, Modelle und Algorithmen zu erarbeiten, die alle Vorteile des Quantencomputings für Industrieunternehmen ebenso wie die öffentliche Hand zugänglich und nutzbar machen.

Quantencomputing: Brückentechnologie Digital Annealer

Mit der im Studiendekanat Elektrotechnik, Informatik und Mathematik angesiedelten Stiftungsprofessur erweitert Fujitsu nicht nur den Forschungs- und Lehrbereich der TU Hamburg, sondern treibt auch die Entwicklung von Quantencomputing voran. Fujitsu hat mit dem Digital Annealer bereits eine besondere Lösung entwickelt. Diese kann auf Basis konventioneller Halbleitertechnik mit einer besonderen Architektur neue Anwendungsbereiche und -möglichkeiten erschließen. Durch Nutzung eines digitalen Schaltungsdesigns, das vom Quantenphänomenen inspiriert wurde, ist der Digital Annealer in der Lage, kombinatorische Optimierungsprobleme schnell zu lösen. Und zwar bis zu 10.000-mal schneller als konventionelle Systeme.

Zum Einsatz kommt der Digital Annealer, der ebenfalls in den Tätigkeitsbereich der Arbeitsgruppe einbezogen werden soll, unter anderem für mehr Produktionseffizienz in der Automobilindustrie. Außerdem für einen schnelleren Molekülvergleich in den Biowissenschaften, für eine optimale Investitionsverteilung in der Finanzbranche sowie bei der Lagerbestandsverwaltung. Darüber hinaus arbeitet Fujitsu an der Entwicklung verschiedener Quantentechnologien sowie an einem Quantenrechner auf Supraleitungsbasis. Auch in diesen Bereichen nehmen universitäre Kooperationen eine besondere Rolle ein.

Fujitsu treibt Strategie im Quantencomputing voran

„Mit der Berufung von Professor Martin Kliesch haben wir den entscheidenden Schritt hin zu einer deutlich ausgeweiteten Grundlagenforschung gemacht. Und damit zu einer weiteren Entwicklung echten Quantencomputings für die Praxis. So treiben wir unsere Strategie entscheidend voran, was sowohl in kommerzieller als auch vor allem in wissenschaftlicher Hinsicht von großer Bedeutung ist. Hierbei kann Martin Kliesch auch auf die Arbeit unserer Kollegen und Kolleginnen in Japan sowie der Kooperationspartner wie RIKEN zurückgreifen und davon profitieren. Wir freuen uns auf die Ergebnisse, die künftig in Hamburg erarbeitet werden, und wünschen Professor Kliesch mit seinem Team viel Erfolg“, kommentiert Dr. Joseph Reger, CTO Global Platform Business, Fujitsu Fellow und Vorsitzender des Programms „Fujitsu Distinguished Engineers“ bei Fujitsu.

„Ich freue mich, am 1. November die Stiftungsprofessur an der TUHH zu übernehmen. Meine Forschung im Quantencomputing soll nun dazu beitragen, die Forschung von Fujitsu noch einmal ein gutes Stück weiterzubringen. Mir geht es dabei vor allem um die Entwicklung eines systematischen Verständnisses der zentralen Frage: Bei welchen Anwendungen können die neuartigen Rechenmöglichkeiten den größten Vorteil liefern? Damit meine ich sowohl Quantencomputing als auch den Digital Annealer. So wollen wir eine dramatisch verbesserte Rechengeschwindigkeit erreichen, indem wir die mathematische Struktur der auftauchenden Rechenprobleme ausnutzen“, erklärt Professor Martin Kliesch.

Zusammenarbeit führt zu Innovationsschub

„Davon können eine Vielzahl von Anwendungsbereichen profitieren, wie etwa in der Logistik, der Quantenchemie oder Materialforschung. So stärkt die Zusammenarbeit der TUHH mit Fujitsu und Dataport das Forschungspotenzial verschiedener Bereiche. Und kann zu einem erheblichen Innovationsschub führen. Darüber hinaus werde ich mich in den kommenden Wochen eng mit den Kollegen und Kooperationspartnern von RIKEN in Japan vernetzen. Dabei möchte ich meine Forschung im Bereich der Quantenalgorithmen mit der Quantenhardwareforschung in Japan zusammenbringen, um die angestrebten Fortschritte beim Quantencomputing zu erzielen“, so Professor Martin Kliesch weiter.

„Im Schulterschluss zwischen Wissenschaft und Industrie können wir durch die neue Stiftungsprofessur das Potenzial von Quantumcomputing in die Anwendung bringen. Das neue Institut von Professor Martin Kliesch und seinem Team mit seiner interdisziplinären Forschung an der Technischen Universität Hamburg reiht sich perfekt in die neue Hamburg Quantum Innovation Capital ein, die gerade durch signifikante Landesmittel aufgebaut wird“, kommentiert Professor Andreas Timm-Giel, Präsident der Technischen Universität Hamburg.

„Die Zusammenarbeit der TU Hamburg mit Fujitsu und Dataport unterstützen das Forschungs- und Entwicklungspotenzial am Standort Hamburg. Und sie leistet einen erheblichen Innovationsschub für die Digitalisierung. Mit dem neuen Institut können wir auch mehr dringend notwendige Fachkräfte ausbilden. Von der Grundlagenforschung bis zur Anwendung schaffen wir dadurch einen echten Mehrwert für die Gesellschaft.“ (sg)

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