Laufzeitevalutation von Planungsproblemen auf Quantencomputern

In der Einrichtung Simulations- und Softwaretechnik arbeiten wir an der Nutzung innovativer zukünftiger Rechnerarchitekturen für Anwendungen des DLR. Zurzeit liegt ein Schwerpunkt unserer Arbeit in der Nutzung von Quantencomputern, insbesondere von adiabatischen Quantencomputern.

Gegenstand unserer aktuellen Forschung ist es, die Laufzeit und Skalierung von realen Problemen auf adiabatischen Quantencomputern zu untersuchen und vorherzusagen. Dabei geht es vor allem um die Frage, für welche Art von Problemen eine adiabatischer Quantencomputer einem klassischen Computer überlegen sein könnte.

Ihre Promotion soll einen Beitrag zu dieser Forschung leisten. Sie sollen untersuchen, wie gut oder schlecht sich Planungsprobleme auf einem adiabatischen Quantencomputer lösen lassen. Dazu sollen Sie zunächst Planungsprobleme derart umformuliert werden, dass sie sich auf adiabatischen Quantencomputern abbilden lassen.

Anschließend sollen Sie Pfadintegral-Quanten-Monte-Carlo-Simulationen verwenden, um die Lösung solcher Probleme zu simulieren sowie die Ursachen für mögliche Laufzeiteinbußen und Verbesserungen zu verstehen. Insbesondere der letzte Punkt soll den Kern Ihrer Arbeit darstellen. Sie soll helfen, die Technologie auf ihre mögliche Einsatzfähigkeit insbesondere im DLR zu untersuchen.

Zu Ihren Aufgaben im Rahmen der Promotion gehören:

• Einarbeiten in Pfadintegral-Quanten-Monte-Carlo-Methoden
• Vergleich mit Experimenten auf dem D-Wave-Quantencomputer
• Herausarbeiten der physikalischen Ursachen für Laufzeiteinflüsse (Quanten-Phasen-Transformation, Avoided-Level-Crossing, etc.)
• Untersuchen und Optimieren der Abbildung von Planungsproblemen auf adiabatische Quantencomputer
• Untersuchen des Zusammenhangs zwischen physikalischen Ursachen der Laufzeiteinflüsse und der Art der Problemstellung

Weitere Informationen

Unternehmen

Helmholtz Gemeinschaft

Bereich/Abteilung

DLR Simulations- und Softwaretechnik

Abschlussart

Dissertation

Ansprechpartner/in

Andreas Schreiber | Tel.: +49 2203 601-2485

Branche

Forschung und Entwicklung

Anforderungen

• abgeschlossenes Hochschulstudium in Informatik oder Mathematik mit Nebenfach Physik bzw. in Physik mit Nebenfach Informatik
• sehr gute Mathematikkenntnisse
• gute Programmierkenntnisse in Python
• gute Programmierkenntnisse in C++
• gute deutsche und englische Sprachkenntnisse
• Reisebereitschaft (international)
• Kenntnisse in Quantenphysik ist wünschenswert
• idealerweise Kenntnisse in kombinatorischer Optimierung

Zusatzinformationen

Beginn
01. Juli 2016

Dauer
3 Jahre

Vergütung
bis Entgeltgruppe 13 TVöD

Beschäftigungsgrad
Teilzeit

DLR-Standort Köln, Hauptverwaltung

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Kennziffer 01638