Integration von Quanten- und Supercomputing

Quantencomputer und klassische Hochleistungsrechner stehen nicht im Wettbewerb miteinander, sondern ergänzen sich ideal. Während Quantencomputer bestimmte Aufgaben erheblich beschleunigen können, bleiben traditionelle Supercomputer weiterhin unverzichtbare Werkzeuge in der Forschung. An der Technischen Universität München (TUM) haben Forscher nun ein neuartiges Softwaretool entwickelt, das beide Systeme nahtlos miteinander verknüpft und so die Leistungsfähigkeit kombiniert. Diese Innovation könnte die Bearbeitung komplexer Berechnungen in Zukunft deutlich beschleunigen und effizienter gestalten.

Ein hybrider Ansatz für systemübergreifende Effizienz

Die neu entwickelte Erweiterung der Softwarebibliothek sys-sage an der TUM in Kooperation mit dem Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) ermöglicht die Integration von Quantencomputern in eine bestehende Supercomputer-Infrastruktur. Ursprünglich diente sys-sage als Schnittstelle, um Architektur- und Topologieinformationen von Supercomputern bereitzustellen. Mit der aktuellen Erweiterung entsteht eine einheitliche Sicht auf die unterschiedlichen Systeme, was eine optimierte Ressourcennutzung erlaubt. So können Berechnungen entweder auf Quanten- oder klassischen Systemen ausgeführt werden, je nach den spezifischen Anforderungen. Professor Martin Schulz von der TUM und Mitglied des LRZ-Direktoriums betont die Bedeutung dieser Architektur als Grundstein für den Einsatz von Quantencomputern in Supercomputing-Zentren. Diese Fortschritte wurden im Rahmen der Initiative Munich Quantum Valley und des Munich Quantum Software Stack (MQSS) erzielt und auf der ISC High Performance 2025 in Hamburg mit dem Hans Meuer Best Paper Award ausgezeichnet.

Revolutionäre Arbeitsspeichertechnologien

Neben der Integration von Quanten- und Supercomputern forscht die Universität Osnabrück an neuartigen Arbeitsspeichern, die ohne Strom Daten speichern und selbstständig berechnen können. Diese Technologien sind Teil des Projekts SMAUG, das darauf abzielt, neue Modelle zu entwickeln, die effiziente Betriebssysteme und Datenbanken ermöglichen. Diese disruptiven Innovationen haben das Potenzial, die Grundlagen moderner IT-Systeme grundlegend zu verändern.

Quantencomputing im Schienenverkehr

Das Projekt “QCMobility | Schienenverkehr” der DLR-Quantencomputing-Initiative untersucht, wie Quantenalgorithmen die Planung hochkomplexer Bahnverkehrsprobleme optimieren können. Ziel ist es, Störungen effizienter zu bewältigen und Verspätungen zu reduzieren, um langfristig stabilere Fahrpläne zu entwickeln. Diese Untersuchungen zeigen, wie quantengestützte Algorithmen erstmals in realen Szenarien eingesetzt werden können.

Quantensicherheit in der digitalen Welt

Das europäische Start-up Qentisec sorgt mit einer innovativen Sicherheitslösung für Aufsehen: QAV (Quantum Antivirus). Diese Endpoint-Sicherheitslösung basiert auf quantenbasierter Prävention anstatt auf herkömmlichen Reaktionsmechanismen. Der besondere Vorteil von QAV liegt darin, Schadsoftware bereits im “präintentionalen Zustand” zu erkennen, bevor überhaupt Code geschrieben oder übertragen wird. Diese bahnbrechende Technologie setzt neue Maßstäbe im Bereich der digitalen Sicherheit.