TU Ilmenau mischt in der Weltspitze des Quantencomputings mit

Die „Quantum Simulator Challenge 2024“ zog insgesamt 46 Teams aus Wissenschaft und Industrie aus 13 Nationen an. Ihr Ziel: die Entwicklung bahnbrechender Quantenanwendungen für individuell definierte Problemstellungen. Über einen Zeitraum von fünf Monaten, von Juli bis November des vergangenen Jahres, stellten die Teams ihr Know-how unter Beweis. Dabei nutzten sie intensiv den 40-Qubit-Quantensimulator von Fujitsu, ein weltweit führendes System seiner Art. Insgesamt wurden beeindruckende 2.282 Berechnungsaufträge mit einer Gesamtbetriebszeit von 14.500 Stunden auf diesem Hochleistungsrechner durchgeführt.

Eine hochkarätige zwölfköpfige Jury, bestehend ausführenden Expertinnen und Experten der Quantencomputing Abteilung von Fujitsu, nahm die anspruchsvolle Bewertung vor. Das Team der TU Ilmenau, angeführt von Philipp Pfeffer, konnte die Jury mit seinem innovativen Algorithmus namens QuPIV nachhaltig beeindrucken.

Bemerkenswerte Leistung

QuPIV ist ein neuartiger Quantenalgorithmus, der die Berechnung sogenannter Kreuzkorrelationen ermöglicht. Diese Methode dient der präzisen Bestimmung des räumlichen Versatzes zweier zeitlich kurz aufeinander folgender Verteilungen von Partikeln zur Strömungsmessung.

Die potenziellen Anwendungsbereiche dieses Algorithmus sind äußerst vielfältig und reichen weit über die Grundlagenforschung hinaus. In der Luft- und Raumfahrttechnik könnte QuPIV beispielsweise zur Optimierung von Strömungsverhalten beitragen, während in der Automobilindustrie die Aerodynamik von Fahrzeugen präziser analysiert werden könnte. Darüber hinaus bietet der Algorithmus vielversprechende Ansätze zur Analyse von Fußgänger strömen in urbanen Räumen oder zur detaillierten Charakterisierung mikrofluidischer Systeme, die in der Biotechnologie und Medizintechnik eine immer größere Rolle spielen.

Das erfolgreiche Team der TU Ilmenau setzt sich aus drei jungen, ambitionierten Wissenschaftlern zusammen: Julia Ingelmann und Philipp Pfeffer vom Fachgebiet Strömungsmechanik sowie Theo Käufer vom Fachgebiet Technische Thermodynamik. Ihre interdisziplinäre Expertise erwies sich als entscheidender Faktor für den Erfolg bei der „Quantum Simulator Challenge“. Stellvertretend für das gesamte Team nahm Philipp Pfeffer das Preisgeld in Höhe von 30.000 US-Dollar (umgerechnet etwa 27.700 Euro) entgegen. Dieses Preisgeld ermöglicht es den drei promovierenden Forschenden nun, an renommierten wissenschaftlichen Konferenzen teilzunehmen und ihre wegweisende Arbeit einem internationalen Fachpublikum zu präsentieren. (tl)