Das neue Kompetenzzentrum zeichnet sich durch umfassende Expertise aus und bietet ein breites Leistungsspektrum: von der sicheren Umsetzung und Einhaltung regulatorischer Vorgaben (wie dem EU AI Act) bis hin zu technischen Prüfungen für alle Anwendungsbereiche von KI-Systemen. Unternehmen und Organisationen profitieren von einer ganzheitlichen Unterstützung aus einer Hand, die sowohl interne KI-Anwendungen als auch komplexe, zulassungspflichtige Systeme in sicherheitskritischen oder datenschutzsensiblen Bereichen wie der Medizin oder der Finanzbranche abdeckt. Dabei werden die Kund:innen durch alle Phasen des Entwicklungsprozesses begleitet– von der ersten Konzeptidee bis zur abschließenden Zulassung.

Das KI Prüf- und Compliance-Center baut durch den Zusammenschluss sowohl auf jahrzehntelanger, praktischer und konzeptioneller Erfahrung in der Prüfung von Systemen als auch dem Einsatz neuartiger Technologien wie KI in der Praxis auf. Dabei kann auf mehr als 2.000 hochqualifizierte Expertinnen und Experten von TÜV Informationstechnik (TÜV NORD GROUP) und d-fine zurückgreifen. Die vielfältigen Hintergründe in Physik, Mathematik, Computerwissenschaften, IT-Sicherheit und Ingenieurwissenschaften der Teams ermöglichen eine ganzheitliche Betrachtung aller relevanten Aspekte der jeweiligen KI-Anwendung – einschließlich Robustheit, Cybersecurity, Safety und Datenschutz.

Das Kompetenzzentrum richtet seine Dienstleistungen an Unternehmen, Institutionen und die öffentliche Hand.

Der Schwerpunkt der Tätigkeit liegt in der DACH-Region, d.h. Deutschland, Österreich und der Schweiz. Die neue Prüforganisation befindet sich in Gründung und wird zeitnah ihre Dienste anbieten.

Für weitere Informationen oder Anfragen stehen wir Ihnen gern zur Verfügung.

Kontakte:

Todor Dobrikov
d-fine GmbH
An der Hauptwache 7, 60313 Frankfurt/Main
todor.dobrikov@d-fine.com

www.d-fine.com

Axel Lange
TÜV Informationstechnik GmbH
TÜV NORD GROUP
Am TÜV 1, 45307 Essen
a.lange@tuvit.de

www.tuvit.de

"Über 80% unserer mehr als 1.500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter bei d-fine haben einen Abschluss in Physik und Mathematik oder einen anderen stark naturwissenschaftlichen Background. Wir wissen daher, wie wichtig es ist, Mädchen schon frühzeitig für Bereiche wie IT, Naturwissenschaften und Technik zu begeistern. Mit dem zusätzlichen Event in München können wir in diesem Jahr noch mehr Mädchen mit der Begeisterung fürs Programmieren anstecken und ihnen damit neue Perspektiven eröffnen", erklärt Nadja Schuster, Partnerin bei d-fine und studierte Mathematikerin.

Die Workshops werden auch in diesem Jahr von der Hamburger Hacker School unterstützt, die sich bereits seit über zehn Jahren dafür einsetzt, Kinder und Jugendliche für den Themenbereich IT zu begeistern und digitale Kompetenzen zu fördern. Anne Diedrich von der Hacker School erklärt: "Der Girls’Day ist für mich jedes Jahr ein echtes Herzensprojekt. Gemeinsam mit engagierten Unternehmen erreichen wir an nur einem Tag rund 800 Teilnehmerinnen. Besonders freut mich, dass Unternehmen, Bildungsorganisationen und Verbände hier an einem Strang ziehen. So schaffen wir echte Chancen und inspirieren mehr Mädchen, sich für MINT-Berufe zu begeistern."

Der Girls’Day ist ein Aktionstag für Mädchen, an dem sie Berufe oder Studienfächer kennenlernen, in denen der Frauenanteil unter 40 Prozent liegt, z. B. in den Bereichen IT, Handwerk, Naturwissenschaften und Technik. Seit 2001 findet der Girls’Day unter Förderung des Bundesministeriums für Familien, Senioren, Frauen und Jugend sowie des Bundesministeriums für Bildung und Forschung statt.

Über die Hacker School:
Die Hacker School möchte Jugendliche fürs Programmieren begeistern. Unsere Vision ist, dass jeder junge Mensch das Programmieren kennenlernt, bevor er sich für einen Beruf entscheidet.

www.hacker-school.de

Die DLR Quantencomputing-Initiative (DLR QCI) hat eine weitere Beauftragung des Beratungsunternehmens d-fine und des Quantencomputer-Herstellers planqc im Bereich Quantenalgorithmen mitgeteilt.  Die DLR QCI treibt im Projekt QCI BASIQ (BAtteriematerial-SImulation mit Quantencomputern) die Simulationen von Batteriematerialien mithilfe von gatterbasierten Quantencomputern voran. Insbesondere werden partielle Differentialgleichungen (PDE) untersucht, die das Zusammenspiel der verschiedenen Komponenten in einer elektrochemischen Zelle simulieren. Die numerische Lösung von PDEs erfolgt zurzeit mit klassischen Computern, die jedoch bei der Simulation von hochaufgelösten heterogenen Strukturen wie porösen Elektroden keine ausreichenden Ergebnisse erzielen können.

Im Rahmen des Projekts sollen Quantenalgorithmen erforscht und erprobt werden, die PDEs zur Beschreibung von Batteriezellen auf Quantencomputern lösen. Da der Lösungsraum eines Quantencomputers exponentiell mit der Zahl der Qubits anwächst, lassen sich schon mit einer moderaten Anzahl von Qubits (in der Größenordnung von 100) mehrdimensionale Lösungen von PDEs beschreiben, die klassisch nicht mehr darstellbar sind. Das Projekt verfolgt bei der Entwicklung der Algorithmen den Ansatz eines engen Co-Designs von Quantenhardware und -software. Dabei ist es entscheidend, Hardware-Kennzahlen und Fehlermodelle in die Algorithmen einzubeziehen und sicherzustellen, dass die Hardware eine effiziente Ausführung der Algorithmen unterstützt. Als Hardware-Backends für dieses Projekt dienen die neuen Quantencomputer der DLR QCI – einer davon auf Basis von Neutralatomen, bereitgestellt von planqc.

d-fine und planqc überzeugten mit ihrer Expertise in der Beschreibung von nichtlinearen Optimierungsproblemen mithilfe von Quantencomputern sowie der Entwicklung von Algorithmen und Software-Tools . Martin Kiffner, seit September 2023 „Head of Algorithms” bei planqc, war zudem als Senior Research Fellow an der Universität Oxford maßgeblich an einer Arbeit zur Lösung nichtlinearer Optimierungsprobleme mithilfe eines Quantencomputers beteiligt.

Über d-fine

Der Erfolg von d-fine fußt auf der Expertise seiner über 1.500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, die über einen Hochschulabschluss und fundierten Forschungshintergrund verfügen (90% in den Bereichen Physik, Mathematik und Informatik, 50% Promotionsquote). Das zeigt sich auch in dem exzellenten Rang beim CASE Arbeitgeber Ranking für Mitarbeiterqualifikationen und dem dreimal in Folge gewonnen Award „Hidden Champion des Beratungsmarktes“  in der Kategorie "Data & Analytics". d-fine unterstützt seine Kunden von der Strategieentwicklung über die fachliche Konzeption und Entwicklungen von Vorstudien sowie Prototypen, bis zur IT-seitigen Umsetzung und Produktivnahme. Dabei liegt höchster Wert auf einer engen, vertrauensvollen und fairen Zusammenarbeit.

Weitere Informationen finden Sie unter: www.d-fine.com

Über planqc

planqc baut Quantencomputer und speichert Quanteninformation in einzelnen Atomen – von Natur aus die besten Qubits. Die Quanteninformation wird verarbeitet, indem diese Qubits in hochskalierbaren Registern angeordnet und anschließend durch präzise kontrollierte Laserpulse manipuliert werden. planqc zeichnet sich durch eine einzigartige Kombination von Quantentechnologien aus, die den schnellsten Weg zu Quantenprozessoren mit tausenden von Qubits eröffnet, und schafft damit die notwendige Voraussetzung für einen industrierelevanten Quantenvorteil. planqc wurde im April 2022 von Alexander Glätzle, Sebastian Blatt, Johannes Zeiher, Lukas Reichsöllner zusammen mit Ann-Kristin Achleitner und Markus Wagner gegründet. planqc hat seinen Sitz in Garching bei München.

Weitere Informationen finden Sie unter https://www.planqc.eu

Über die DLR Quantencomputing-Initiative (DLR QCI) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Die DLR Quantencomputing-Initiative (DLR QCI) bindet Start-ups, Industrie und Forschung ein, um gemeinsam Quantencomputer, Software, Anwendungen und die nötigen Enabling-Technologien zu entwickeln. Die Mittel dafür stellt das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) zur Verfügung. So entsteht an den DLR-Innovationszentren Ulm und Hamburg die wirtschaftliche und industrielle Basis für das Ökosystem Quantencomputing in Deutschland.

Weitere Informationen finden Sie unter https://qci.dlr.de/

Nach einer ersten Einführung in die Welt der IT, steht ein Einblick in Ausbildungswege und Tätigkeitsfelder von Beraterinnen bei d-fine auf dem Programm.

„Über 80% unserer Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter bei d-fine haben einen Abschluss in Physik und Mathematik oder einen anderen stark naturwissenschaftlichen Background. Wir wissen daher, wie wichtig es ist, Mädchen schon frühzeitig für Bereiche wie IT, Naturwissenschaften und Technik zu begeistern. Wir freuen uns, wie motiviert die Teilnehmerinnen mitmachen und hoffen, sie durch den Girls’Day mit der Begeisterung fürs Programmieren anzustecken und ihnen neue Perspektiven zu eröffnen“, sagt Nadja Schuster, Geschäftsführerin bei d-fine. Als studierte Mathematikerin und Mitglied der Task Force Female Leadership ist ihr die Förderung von Frauen in den genannten Bereichen ein besonderes Anliegen.

Die d-fine Events zum Girls’Day werden mit Unterstützung der Hamburger Hacker School umgesetzt. Jana Dehne von der Hacker School erklärt: „Wir begeistern seit 10 Jahren Kinder und Jugendliche für die IT in Kooperation mit sämtlichen Akteuren. Am Girls’Day ist es uns ein besonderes Anliegen, Mädchen einen geschützten Raum zu schaffen, um sich auszuprobieren, Fragen stellen zu können, Erfolge zu verbuchen und sich weiterzuentwickeln. Ich freue mich, dass wir mit d-fine einen super engagierten Partner gefunden haben, der an vier Standorten seine Türen öffnet, für die IT begeistert und zusätzlich Mädchen die Anwendungsmöglichkeiten der IT in der Beratung näherbringt.“

Am Girls’Day lernen Mädchen Berufe oder Studienfächer kennen, in denen der Frauenanteil unter 40 Prozent liegt, z. B. in den Bereichen IT, Handwerk, Naturwissenschaften und Technik. Der Girls’Day findet seit 2001 statt und wird gefördert vom Bundesministerium für Familien, Senioren, Frauen und Jugend und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung.

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) kündigt die Zusammenarbeit mit dem Beratungsunternehmen d-fine und dem Quantencomputer-Hersteller planqc an. Ziel des Projekts ALQU ist der Aufbau einer einheitlichen Plattform zum Management von Quantenalgorithmen und deren Ausführung. Als Hardware-Backends dienen die neuen Quantencomputer des DLR, darunter auch ein Modell von plancq. Die Plattform ermöglicht den DLR-Instituten und externen Partnern den Zugang zu den DLR-Quantencomputern.

d-fine und planqc wurden aufgrund ihrer Expertise in den Bereichen Softwareprogrammierung und Kompilierungsstrategien ausgewählt. Ihre Rolle im Projekt ALQU wird darauf abzielen, Quantencompiler in die Quantencomputerarchitektur des DLR zu integrieren, um einen effizienten und benutzerfreundlichen Zugang zu ermöglichen.

Die Realisierung der Plattform basiert auf Technologien, die den gesamten Quantum Compiler-Stack abdecken. Neben der Hardware-spezifischen Kompilierung sind auch die Verwaltung von Experimenten, die Anwendung von Fehlerkorrekturmethoden und die Bereitstellung von Simulatoren mit verschiedenen Fehlermodellen Teil der Umsetzung.

Für d-fine und planqc unterstreicht das Projekt die Notwendigkeit eines engen Co-Designs von Hardware und Software im Bereich Quantencomputing. Dabei ist es entscheidend, Hardware-Kennzahlen und Fehlermodelle in die Algorithmen einzubeziehen und sicherzustellen, dass die Hardware eine effiziente Ausführung der Algorithmen unterstützt. ALQU zielt darauf ab, diese Lücke zu schließen, indem es sich auf die effiziente Kompilierung für Quantencomputer konzentriert.

Über planqc

planqc baut Quantencomputer und speichert Quanteninformation in einzelnen Atomen – von Natur aus die besten Qubits. Die Quanteninformation wird verarbeitet, indem diese Qubits in hochskalierbaren Registern angeordnet und anschließend durch präzise kontrollierte Laserpulse manipuliert werden. planqc zeichnet sich durch eine einzigartige Kombination von Quantentechnologien aus, die den schnellsten Weg zu Quantenprozessoren mit tausenden von Qubits eröffnet, und schafft damit die notwendige Voraussetzung für einen industrierelevanten Quantenvorteil. planqc wurde im April 2022 von Alexander Glätzle, Sebastian Blatt, Johannes Zeiher, Lukas Reichsöllner zusammen mit Ann-Kristin Achleitner und Markus Wagner gegründet. planqc hat seinen Sitz in Garching bei München.

Weitere Informationen finden Sie unter https://www.planqc.eu

Über d-fine:

Der Erfolg von d-fine fußt auf der Expertise seiner 1.500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter: alle verfügen über einen Hochschulabschluss mit einem fundierten Forschungshintergrund, 90% davon in den Bereichen Physik, Mathematik und Informatik. 50% unserer Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind promoviert, was sich auch in dem exzellenten Rang beim CASE Arbeitgeber Ranking für Mitarbeiterqualifikationen zeigt. d-fine unterstützt seine Kunden von der Strategieentwicklung über die fachliche Konzeption und der Entwicklungen von Vorstudien und Prototypen, bis zur IT-seitigen Umsetzung und Produktivnahme, und legt dabei höchsten Wert auf eine enge, vertrauensvolle und faire Zusammenarbeit.

Weitere Informationen finden Sie unter: www.d-fine.com

Über die DLR Quantencomputing-Initiative (DLR QCI)

Die DLR Quantencomputing-Initiative (DLR QCI) bindet Partner aus Industrie und Wirtschaft, Start-ups und Forschung ein, um gemeinsam Quantencomputer, Enabling-Technologien, Software & Anwendungen und das notwendige ökonomische Umfeld zu entwickeln. Dafür hat das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) dem DLR Mittel zur Verfügung gestellt. An zwei Innovationszentren in Hamburg und Ulm bietet das DLR den Quanten-Start-ups und Industriekonsortien Labore, Werkstätten und Büroräume und bündelt damit Infrastrukturen, Know-how und Ressourcen für einen effektiven Technologietransfer. So entstehen die industrielle Basis und das wirtschaftliche Umfeld für Quantencomputer aus Deutschland, das Ökosystem Quantencomputing.

Weitere Informationen finden Sie unter: https://qci.dlr.de/

„Datenökosysteme müssen von Grund auf neu gedacht werden. Mit Dataland entwickelt sich gerade eine interessante Alternative zu bisherigen Datenmonopolen“, erklärt Dr. Egbert Schark, Gründungspartner von d-fine.

Gemeinsam mit weiteren starken Partnern unterstützt d-fine die Umsetzung dieser Initiative daher bereits von Anfang an.

Dataland fungiert als neutrale Plattform zwischen Datennutzern aus der Finanzwirtschaft, der Wissenschaft, NGOs oder öffentlichen Einrichtungen und Dateneigentümern vor allem aus der Realwirtschaft. Die Datenplattform folgt einem kollektiven Ansatz: Der Mehrwert von Dataland steigt mit der Anzahl der Akteure, die sich aktiv beteiligen. Bei vertraulichen Daten ermöglicht der unabhängige Datentreuhänder EuroDaT zusätzlich den sicheren und rechtskonformen Austausch der sensiblen Inhalte.

Vorteile bietet Dataland dabei nicht nur den Datennutzern – auch Datengeber profitieren: Die Bereitstellung der Daten erfolgt effizient über nur noch eine Quelle, während die Souveränität über die eigenen Daten beibehalten wird.

„Als Ökosystem erlaubt Dataland Datennutzern, -gebern und -dienstleistern effizienten, verlässlichen und fairen Datenaustausch ganz maßgeschneidert auf die individuellen Bedürfnisse und Fähigkeiten“ fasst Dr. Moritz Kiese, Partner bei d-fine und Interimsgeschäftsführer bei Dataland zusammen.

Dataland ist ein Tochterunternehmen der Werte-Stiftung und gemeinnützig orientiert.

Als Vorreiter in ihrem jeweiligen Fachgebiet bündeln planqc, MQS und d-fine ihre Expertise, um gemeinsam im Rahmen der DLR Quantencomputing-Initiative (DLR QCI) mit Forschenden an den DLR-Instituten für Werkstoff-Forschung, für Materialphysik im Weltraum und für Technische Thermodynamik im Projekt QuantiCoM H2Q Quantencomputer-Algorithmen für atomistische Simulationen von Wasser und Wasserstoff zu entwickeln und zu evaluieren.

Das DLR verfolgt mit seinem DLR QCI-Projekt QuantiCoM (Quantum Computing for Materials Science and Engineering) das Ziel, die Entwicklung von fortschrittlichen Methoden unter Nutzung von Quantencomputern für die Materialwissenschaften, die Werkstofftechnik und Industrie voranzutreiben, um perspektivisch eine schnellere Materialentwicklung zu ermöglichen. Das Teilprojekt „QuantiCoM H2Q“ beinhaltet die Entwicklung von Algorithmen für atomistische Simulationen im Bereich Statik und Dynamik von Wasser und Wasserstoff, ausgehend von klassischen Rechnungen mit dem Ziel der Optimierung für Quantenhardware.

Die Simulation von Wasser bietet eine hervorragende Möglichkeit, die Fähigkeiten und Grenzen in der Materialsimulation zu testen, neue Methoden zu entwickeln und zu validieren, sowie grundlegende Zusammenhänge zwischen Struktur, Dynamik und weiteren Eigenschaften von Materialien zu untersuchen. Da Wasser und Wasserstoff in vielen technischen und biologischen Prozessen allgegenwärtig sind, kann eine präzisere Vorhersage der Dynamik und von Reaktionsmechanismen dieser Moleküle unmittelbar viele Forschungsbereiche und industrielle Anwendungen voranbringen. Beispiele sind das Verständnis von Degradationsprozessen oder optimale Betriebsparameter von Elektrolyseuren, die Materialsimulation von Legierungen in Kontakt mit Wasserstoff und die effizientere Simulation von Wirkstoffkandidaten für die Medikamententwicklung. Viele der grundlegenden physikalischen Prinzipien und Modellierungsansätze, die bei der Simulation von Wasser angewendet werden, sind zudem auch auf andere Flüssigkeiten, Lösungen oder komplexe Materialien übertragbar.

Die herausfordernde Aufgabe, Wasser und seine verschiedenen Formen unter Berücksichtigung größerer Systeme und mehrskaliger Effekte zu simulieren, bringt klassische Methoden und bekannte Ab-initio-Methoden an Ihre Grenzen. Dies ist auf den exponentiellen Anstieg der Komplexität und damit der benötigten Rechenzeit mit steigender Teilchenzahl zurückzuführen. Der Einsatz von Quantencomputern (QC) verspricht durch eine bessere Skalierbarkeit der Simulationen eine Revolution in diesem Bereich.

Derzeitige digitale Quantencomputer sind allerdings sowohl durch die Anzahl der verwendbaren Qubits als auch durch ihre Gatterqualität limitiert. Während die Anzahl der Qubits die Menge an Information begrenzt, die verarbeitet werden kann, führt die begrenzte Gatterqualität unweigerlich zu Fehlern im Ergebnis von Berechnungen, weshalb sie als NISQ-Computer (kurz für noisy intermediate-scale quantum) bezeichnet werden. Variationelle Quanten Algorithmen (VQA) wie zum Beispiel der Variationelle Quanten Eigensolver (VQE) oder der Quanten Approximative Optimierungs Algorithmus (QAOA) haben in der Lösung von quantenchemischen Modellen auf einer hybriden „klassischen+NISQ“ Architektur Einzug gefunden. Sie haben das Potential, bei spezifischen Molekülen (z.B. korrelierte Systeme, quantendynamische Systeme) im Verhältnis zwischen Lösungsgenauigkeit und benötigter Rechenzeit einen (Quanten-)Vorteil gegenüber klassischen Methoden zu erzielen.

Die Auswahl von d-fine zur Unterstützung in diesem ambitionierten Projekt bestätigt deren Aktivitäten und Erfolge im Feld Quantum Computing. So ist d-fine unter anderem Gründungsmitglied des PlanQK Konsortiums, welches 2020 unter Förderung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz gegründet wurde und Quantum Applikationen für diverse Anwendungsfälle entwickelt und implementiert. Das deutsche Start-up planqc wurde im April 2022 gegründet und entwickelt neben Quantencomputing-Hardware auch Algorithmen im Hardware-Software-Co-Design. Für planqc und d-fine stellt dies, nach dem Auftrag zur Verbesserung von Klimamodellen mit Hilfe von Quantum Machine Learning, bereits das zweite DLR-Projekt dar. MQS ist ein im Jahre 2019 gegründetes dänisches Start-Up, das eine cloudbasierte Simulationsplattform entwickelt, die es Usern erleichtert, Stoffgrößen von Chemikalien und molekularen Strukturen zu ermitteln. Gemeinsam mit planqc und MQS ist d-fine damit der ideale Partner für das DLR und die Entwicklung von QC-Algorithmen für atomistische Simulationen von Wasser und Wasserstoff.

Über MQS

Molecular Quantum Solutions ApS (MQS) ist ein im Jahre 2019 gegründetes Start-Up. Unternehmenssitz von MQS ist Søborg außerhalb von Kopenhagen (Dänemark) im Alfa Laval Innovation House. MQS wurde von zwei PhD-Absolventen der Technischen Universität von Dänemark (DTU) gegründet: Mark Nicholas Jones und Lukasz Ruszczynski. Die Expertise von MQS fußt auf quantenchemischen Simulationen für thermodynamische Stoffgrößen und computergestützte Multiskalenmodellierung. MQS entwickelt eine cloudbasierte Simulationsplattform, um es Anwendern zu erleichtern, Stoffgrößen von Chemikalien und molekularen Strukturen zu ermitteln.

Weitere Informationen finden Sie sind unter https://mqs.dk

Über planqc

planqc baut Quantencomputer und speichert Quanteninformation in einzelnen Atomen – von Natur aus die besten Qubits. Die Quanteninformation wird verarbeitet, indem diese Qubits in hochskalierbaren Registern angeordnet und anschließend durch präzise kontrollierte Laserpulse manipuliert werden. planqc zeichnet sich durch eine einzigartige Kombination von Quantentechnologien aus, die den schnellsten Weg zu Quantenprozessoren mit tausenden von Qubits eröffnet, und schafft damit die notwendige Voraussetzung für einen industrierelevanten Quantenvorteil. planqc wurde im April 2022 von Alexander Glätzle, Sebastian Blatt, Johannes Zeiher, Lukas Reichsöllner zusammen mit Ann-Kristin Achleitner und Markus Wagner gegründet. planqc hat seinen Sitz in Garching bei München, zu den wissenschaftlichen Beratern zählen Prof. Dr. Dieter Jaksch (Oxford University und Universität Hamburg) und Prof. Dr. J. Ignacio Cirac (Direktor am MPQ).

Weitere Informationen finden Sie unter https://www.planqc.eu

Über die DLR Quantencomputing-Initiative (DLR QCI) des Deutschen Zentrums für Luft-und Raumfahrt (DLR)

Das Potenzial von Quanteninformationstechnologien zählt zu den grundlegenden und wegweisenden Kompetenzen der Zukunft. Es besteht die Möglichkeit, mit dem daraus resultierenden Leistungsvermögen Schlüsselbranchen zu revolutionieren. Unter allen Technologien stellen Quantencomputer einen strategisch zukunftsrelevanten und aktuell nahezu exponentiell wachsenden Forschungs- und Entwicklungsbereich dar, für den jetzt auf nationaler und internationaler Bühne die entscheidenden Weichen gestellt werden. Die DLR Quantencomputing-Initiative (DLR QCI) bindet Start-ups, Industrie und Forschung ein, um gemeinsam Quantencomputer, Software- und Anwendungen und die nötigen Enabling-Technologien zu entwickeln. Die Mittel dafür stellt das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) zur Verfügung. So entsteht an den DLR-Innovationszentren Ulm und Hamburg die wirtschaftliche und industrielle Basis für das Ökosystem Quantencomputing.

Weitere Informationen finden Sie unter https://qci.dlr.de/

Als Vorreiter in ihren jeweiligen Bereichen bündeln planqc und d-fine ihre Expertise, um gemeinsam mit Forschenden am DLR Institut für Physik der Atmosphäre (DLR-IPA) bahnbrechende Fortschritte in der Klimamodellierung zu erzielen. Mit Sitz im Münchner Quantum Valley wurde planqc 2022 von renommierten Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik (MPQ) und der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) gegründet. Parallel dazu hat sich d-fine als führende europäische Unternehmensberatung für analytische Themen etabliert, und bereitet Unternehmen und Finanzinstitute auf die bevorstehende Quantenrevolution vor. Gemeinsam werden planqc und d-fine als Teil der DLR Quantencomputing-Initiative (DLR QCI) im Rahmen des am DLR-Institut für Physik der Atmosphäre angesiedelten Projekts Klim-QML der DLR QCI Klimamodelle mithilfe quantenmaschineller Lernverfahren verbessern.  Diese Arbeit soll die Unsicherheiten in Klimavorhersagen verringern, um belastbare Abschätzungen und Handlungsempfehlungen für diverse Anwendungsbereiche in Luftfahrt, Raumfahrt, Verkehr und Energie zu ermöglichen und die globale Klimakrise effizienter zu bekämpfen.

„Wir sind sehr stolz darauf, dass das DLR bei der Entwicklung von Quantenalgorithmen zur Klimasimulation auf planqc als Technologieführer im Bereich der neutralen Atome setzt. Dies unterstreicht unseren Anspruch, ein Full-Stack-Anbieter zu sein, der Algorithmen im Co-Design mit seiner Hardware entwickelt, um möglichst früh einen Quantenvorteil für unsere Kunden zu erreichen“, sagt Martin Kiffner, Head of Algorithms bei planqc.

Martin Kiffner gilt als einer der weltweit führenden Quantentechnologie-Experten und wechselte erst kürzlich von der University of Oxford zu planqc, wo er das Quantenalgorithmenteam leitet. Zusammen mit den wissenschaftlichen Beratern Prof. Dr. Dieter Jaksch (Oxford University und Universität Hamburg) und Prof. Dr. J. Ignacio Cirac (Direktor am MPQ) verfügt planqc über ein weltweit anerkanntes Quantenalgorithmen-Team, das Kunden bei der Umsetzung von Quantenalgorithmen unterstützt.

Die Kombination von Machine-Learning und Quantum Computing zur Verbesserung von Klimamodellen ist ein hoch-innovatives Vorhaben mit gesamtgesellschaftlicher Relevanz. Die Tatsache, dass d-fine zusammen mit planqc ausgewählt wurde, um das DLR bei diesem ambitionierten Projekt unterstützen zu dürfen, bestätigt die Aktivitäten in diesen Disziplinen und deren Erfolge. So ist d-fine unter anderem Gründungsmitglied des PlanQK Konsortiums, welches 2020 gegründet wurde und vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert wird. Das d-fine Team entwickelt und implementiert hierbei Quantum Machine Learning Applikationen für diverse Anwendungsfälle und leistet Pionierarbeit für die deutsche Wirtschaft.

Verbesserte Klimamodelle sind entscheidend, um präzisere Vorhersagen über die Klimaentwicklung zu treffen und helfen, die potenziellen Auswirkungen verschiedener Aspekte der Klimakrise besser zu verstehen. Dies ermöglicht fundierte Risikobewertungen bezüglich extremer Wetterereignisse, Meeresspiegelanstiege und anderer klimabedingter Veränderungen. Verbesserte Modelle sind entscheidend, um effektivere Anpassungs- und Mitigationsstrategien für eine bessere und nachhaltigere Zukunft zu entwickeln.

Konkret soll in diesem ambitionierten Projekt die Modellierung der Atmosphäre verbessert werden, indem systematische Fehler in Klimamodellen durch maschinelles Lernen eliminiert werden. Dies wird unterstützt durch die Verwendung einer hochauflösenden Version des Ikosaedrischen Nicht-Hydrostatischen Modells (ICON), in dem komplexe Prozesse wie Wolkenbildung und Konvektion explizit dargestellt werden. Zudem erhoffen wir uns eine signifikante Beschleunigung des Entwicklungsprozesses von Klimasimulationen.

Quantencomputer gelten als disruptive Technologie, die in Zukunft die Möglichkeit bieten wird, Berechnungen und Simulationen in bestimmten Bereichen wesentlich schneller durchzuführen als klassische Supercomputer. Quantencomputer können beispielsweise für das Design neuer Materialien oder Medikamente sowie zur Lösung komplexer Probleme im Verkehrs- und Energiesektor oder im Finanzwesen eingesetzt werden. Quantencomputer nutzen die quantenmechanischen Effekte von Verschränkung und Superposition: Ihre Quantenbits (Qubits) können gleichzeitig die Zustände 0 und 1 annehmen – und nicht nur sequentiell, wie klassische Computer. Dies macht Quantencomputer äußerst leistungsfähig.

Die vom DLR identifizierten Anwendungsbereiche umfassen beispielsweise quantenmaschinelles Lernen, Optimierungsprobleme und die Simulation von Quantenmaterialien. Das DLR hat durch seine eigenen Forschungsaktivitäten einen klaren Bedarf für den zukünftigen Einsatz von Quantencomputern in allen seinen Kernbereichen wie Luft- und Raumfahrt, Energie, Verkehr, Sicherheit und Digitalisierung festgestellt.

Das Start-up planqc wurde im April 2022 in Garching bei München, Deutschland, gegründet. Das Gründerteam baut auf jahrzehntelanger bahnbrechender Forschung und Technologieentwicklung am Münchner Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) auf. Mithilfe optischer Gitter, einer in München entwickelten Technologie, können heute Tausende von Atomen in einem Lichtkristall gefangen werden, der von einem einzigen Laserstrahl erzeugt wird. Quanteninformationen werden in den elektronischen Zuständen von Erdalkaliatomen gespeichert, den gleichen Zuständen, die aufgrund ihrer außergewöhnlich langen Kohärenzzeiten zum Bau der besten Atomuhren der Welt genutzt werden. Diese einzigartige Kombination von Quantentechnologien hat das Potenzial, am schnellsten auf Tausende von Qubits mit herausragender Gatterqualität zu skalieren, eine Voraussetzung für einen industriell relevanten Quantenvorteil.

Der Erfolg von d-fine fußt auf der Expertise seiner 1.500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter: alle verfügen über einen Hochschulabschluss mit einem fundierten Forschungshintergrund, 90% davon in den Bereichen Physik, Mathematik und Informatik.50% unserer Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind promoviert, was sich auch in dem exzellenten Rang beim CASE Arbeitgeber Ranking für Mitarbeiterqualifikationen zeigt. d-fine unterstützt seine Kunden von der Strategieentwicklung über die fachliche Konzeption und der Entwicklungen von Vorstudien und Prototypen, bis zur IT-seitigen Umsetzung und Produktivnahme, und legt dabei höchsten Wert auf eine enge, vertrauensvolle und faire Zusammenarbeit.

Über planqc:

planqc baut Quantencomputer und speichert Quanteninformation in einzelnen Atomen – von Natur aus die besten Qubits. Die Quanteninformation wird verarbeitet, indem diese Qubits in hochskalierbaren Registern angeordnet und anschließend durch präzise kontrollierte Laserpulse manipuliert werden. planqc zeichnet sich durch eine einzigartige Kombination von Quantentechnologien aus, die den schnellsten Weg zu Quantenprozessoren mit tausenden von Qubits eröffnet, und schafft damit die notwendige Voraussetzung für einen industrierelevanten Quantenvorteil. planqc wurde im April 2022 von Alexander Glätzle, Sebastian Blatt, Johannes Zeiher, Lukas Reichsöllner zusammen mit Ann-Kristin Achleitner und Markus Wagner gegründet. planqc hat seinen Sitz in Garching bei München.

www.planqc.eu

Über die DLR Quantencomputing-Initiative:

Die DLR Quantencomputing-Initiative (DLR QCI) bindet Start-ups, Industrie und Forschung ein, um gemeinsam Quantencomputer, Software- und Anwendungen und die nötigen Enabling-Technologien zu entwickeln. Die Mittel dafür stellt das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) zur Verfügung. So entsteht an den DLR-Innovationszentren Ulm und Hamburg die wirtschaftliche und industrielle Basis für das Ökosystem Quantencomputing.

qci.dlr.de