QORA II - Quantenoptimierung mit resilienten Algorithmen II

01.01.2023 bis 31.03.2024

Die praxisrelevante Nutzbarkeit von Quantencomputern wird zurzeit wesentlich von der Fehleranfälligkeit der in ihnen verwendeten Qubits beschränkt. Für eine möglichst frühzeitige Nutzung des vollen Potentials von Quantencomputern ist demnach die Weiterentwicklung von Fehlerkorrekturverfahren sowie von fehlerresistenten Quantenalgorithmen von entscheidender Wichtigkeit. Bessere Methoden zur Portfoliooptimierung sind beispielsweise für Banken, Versicherungen und Asset-Manager von hohem Interesse, da sie einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil gegenüber Konkurrenten darstellen können. Im Rahmen des Projekts QORA arbeiten wir daher seit Januar 2021 daran, durch eine Kombination verschiedener Methoden ein optimiertes Verfahren zur Portfoliooptimierung zu entwickeln und auf dem in Ehningen bei Stuttgart von der Fraunhofer-Gesellschaft betriebenen IBM-Quantencomputer zu demonstrieren. Im nun geplanten Nachfolgeprojekt QORA II werden wir die dabei gewonnenen Erkenntnisse in mehrere Richtungen vertiefen und erweitern. Hierfür werden wir auf die Hardware des Quantenrechners besser zugeschnittene Verfahren zur Charakterisierung und Korrektur der darauf auftretenden Fehler entwickeln sowie neue, über die bislang im Zentrum von QORA stehenden QAOA-Ansätze hinausgehende algorithmische Konzepte verfolgen. Unsere hinsichtlich ihrer Fehlerresistenz optimierten Quantenalgorithmen werden neben der Portfoliooptimierung schließlich auch auf weitere für den Finanzbereich relevante Fälle (z.B. Kreditscoring, Clustering von Kundendaten und Risikomodellierung) angewendet. Damit wollen wir einen wichtigen Beitrag dazu leisten, eine frühzeitige Nutzung von Quantencomputern für die Finanzwirtschaft und andere Branchen zu ermöglichen.