01.01.2022: Neues Forschungsprojekt „TAQO-PAM – Maßgeschneiderte Quantenoptimierung zur Planung und Steuerung industrieller Fertigung“ gestartet

Das Projekt TAQO-PAM befasst sich mit der Echtzeitoptimierung von Produktion und Intralogistik, insbesondere von modernen Matrix-Fertigungsanlagen, mit Hilfe von hybriden, quanten-klassischen Algorithmen, die an maßgefertigte mittelfristig verfügbare NISQ-Hardware angepasst sind. Dies erfolgt durch die ganzheitliche Integration problemspezifisch adaptierter Quantenprozessoren (Quantum Processing Units, QPUs) in bestehende Szenarien und durch Erweiterung existierender Methoden der Fabrikautomatisierung und Produktionsplanung.

Die Entwicklung von Systemen, die auf Betriebsebene in bestehende Technologien integriert werden können, erlaubt eine Verwendung von QPUs in Latenz- und determinismusabhängigen Szenarien. Durch den Fokus auf lokale Datenverarbeitung wird die Notwendigkeit vermieden, grundlegende Kenntnisse und Daten zur Produktionslaufzeit mit Dritten zu teilen. Ausgehend von der Annahme, dass geeignete maßgefertigte QPUs mittelfristig verfügbar sein werden,  werden im Rahmen des Projektes Quantenalgorithmen zur Optimierung von Fertigungsaufgaben erforscht, die Integration des Quantencomputings in industrielle Prozesse betrachtet und die Technologie für Anwender ohne tiefe quantenmechanische und quanteninformatische Kenntnisse nutzbar gemacht.

Durch systematische Übertragung realer Problemstellungen aus der Industrie sollen die Vorteile von Quantenalgorithmen mit Vorteilen klassischer Algorithmen kombiniert und somit industriell verwertbare Anwendungsfälle erfolgreich gelöst werden. Eine perspektivische Erweiterung bisheriger Verfahren um Elemente, die heute nicht in der Planung berücksichtigt werden können, ergibt ein hohes Potenzial an Vorteilen in den Bereichen Wirtschaftlichkeit und Wettbewerbsfähigkeit im internationalen Vergleich.

Das Projekt TAQO-PAM startet zum 01.01.2022 und wird über eine Laufzeit von 3 Jahren vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Es ist im BMBF-Programm „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ dem Thema „Anwendungsnetzwerk für das Quantencomputing“ zugeordnet.

 

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