Schulungsprogramm Quantencomputing

Von Quantum Awareness zu Quantum Readiness

Fraunhofer IAO | Ludmilla Parsyak
© Fraunhofer IAO | Ludmilla Parsyak

Herausforderung

Quantencomputing stellt einen bedeutenden Fortschritt für die Zukunft der Informationsverarbeitung dar. Quantencomputer können komplexe Probleme viel effizienter lösen als klassische Computer. Sie haben das Potenzial, nicht nur Berechnungen durchzuführen, die für herkömmliche Computer derzeit unlösbar sind, sondern diese auch viel schneller zu leisten als heutige Supercomputer. Für Unternehmen birgt die Integration von Quantencomputing in ihre Geschäftsprozesse durch Geschwindigkeits- und Präzisionsvorteile großes Potenzial. Damit die Technologie von Entwickelnden und der Managementebene künftig besser eingeschätzt werden kann, ist ein fundierter Wissensaufbau über Anwendungsfälle und entsprechende Algorithmen notwendig. Auch der akademischen Ausbildung des Nachwuchses und der Weiterbildung existierender Fachkräfte für Quantenanwendungen kommt eine große Bedeutung zu.

Methodik

Anhand von vier Modulen lernen Sie, die Schlüsseltechnologie Quantencomputing einzuschätzen, mit ihr umzugehen und sie zielorientiert anzuwenden. Wie funktionieren Quantencomputer, auf welchen Prinzipien beruht deren Programmierung und warum verspricht der sogenannte »Quantenvorteil« einen disruptiven Wandel in der IT-Branche? Tauchen Sie mit uns im Quantum Lab in die Phänomene der Quantenwelt ein, erfahren sie mehr über die Unterschiede heutiger Systemarchitekturen und die Grundlagen ihrer Programmierung. Von den Prinzipien der Quantenmechanik gehen wir den Weg hin zu ihrer industriellen Verwertung und lösen reale Anwendungsfälle.

Ergebnis

Die Quantencomputing-Schulung zielt auf die interaktive Quantenausbildung von Entwickelnden, Forschenden und Studierenden ab. Dazu werden fundierte Kenntnisse im Bereich Quantenalgorithmik vermittelt und erste Programmiererfahrung mit realen Quantencomputern wie dem IBM Quantum System One in Ehningen gesammelt. Die Schulung adressiert außerdem Fragestellungen der Management-Ebene und gibt einen weitreichenden Überblick und konkrete Handlungsempfehlungen zu aktuellen Trends, Marktentwicklungen und der Wettbewerbslandschaft im Bereich Quantencomputing.

 

Inhalte Industrie-Schulung

  • Introduction: Quantum Technologies and Ecosystem 
  • Quantum Computers vs. Classical Computers: Challenges and Advantages 
  • QC Fundamentals: Qubits & Co.  
  • Quantum Programming
  • Basic Quantum Algorithms

  • Advanced Quantum Algorithms 
  • Errors in Quantum Computers: Sources and Measures 
  • Quantum Computing Hardware: State-of-the-Art and Challenges 
  • Deep Dive Quantum Hardware Lab: Explanation and Demonstration 

  • Applications I: Hybrid Q-Algorithms  
    • Classification with QML 
    • Optimization with QAOA 
  • Applications II: Pure Q-Algorithms 
    • Quantum Chemistry with QPE 
    • Quantum-enhanced Monte Carlo with QAE 

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