SFB 1639:  NuMeriQS: Numerische Methoden zur Untersuchung von Dynamik und Strukturbildung in Quantensystemen

• Fachliche Zuordnung: Physik ; Chemie ; Informatik, System- und Elektrotechnik ; Mathematik
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 511713970

Die SFB-Initiative NuMeriQS bringt Forscher aus den Gebieten der theoretischen Kern-, Teilchen- und Festkörperphysik sowie der theoretischen Chemie mit Forschern aus der Mathematik und der Informatik mit dem Ziel zusammen, mit einem interdisziplinären Ansatz unser Verständnis der Dynamik und Strukturbildung in Quantensystemen mit Hilfe von Algorithmen und unter Nutzung von Hochleistungsrechnern voran zu bringen. Die Idee ist, die in den einzelnen Feldern speziell und separat entwickelten numerischen Methoden miteinander und mit neuesten Entwicklungen in der Mathematik und Informatik zusammen zu bringen, um Fortschritt in unserem Verständnis von Quantensystemen zu ermöglichen. NuMeriQS kommt zu einer Zeit, in der die ersten Exascale Computerinstallationen den Betrieb aufnehmen und die ersten digitalen Quantencomputer entwickelt werden. Diese Technologien eröffnen die Möglichkeit für große, wenn nicht bahnbrechende Fortschritte in den an NuMeriQS beteiligten Feldern aus Physik und Chemie.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche

Laufende Projekte

• A01 - Moderne Monte Carlo Verfahren mit ML Potentialen für Anwendungen in den Materialwissenschaften (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Griebel, Michael ;  Kirchner, Barbara ;  Urbach, Carsten )
• A02 - Automatische Erzeugung von hoch-optimiertem Computer Code für komplexe Vielteilchen Algorithmen auf Hochleistungsrechner-Architekturen (Teilprojektleiter Neese, Frank )
• A03 - Unsicherheitsquantifizierung für Computergestützte Chemie (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Dölz, Jürgen ;  Kirchner, Barbara )
• A04 - Optimierung der Realzeitentwicklung in Quanten-Spinsystemen mit Trotter Verfahren höherer Ordnung (Teilprojektleiter Ostmeyer, Johann )
• A05 - Integration von HPC Simulationen mit Datenanalyse zur Strukturbildungsuntersuchung in der Chemie (Teilprojektleiterinnen Kirchner, Barbara ;  Mutzel, Petra ;  Suarez, Estela )
• A06 - Eigenzustände periodisch getriebener Quanten-Vielteilchensysteme fernab des Gleichgewichts (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Kollath, Corinna ;  Luitz, David )
• B01 - Quasi-Teilchen Dynamik in niederdimensionalen topologischen Systemen (Teilprojektleiter Luu, Ph.D., Thomas ;  Meißner, Ulf-G. )
• B02 - Gitterfeldtheorien an der Schwelle zur Exascale-Ära (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Kostrzewa, Bartosz ;  Krieg, Stefan ;  Suarez, Estela )
• B03 - Quadraturverfahren höherer Ordnung für hochdimensionale Integrationsprobleme der Gitterfeldheorie (Teilprojektleiter Griebel, Michael )
• B04 - Hochpräzise Störungsrechnungen mit Hilfe von Quadraturverfahren (Teilprojektleiter Duhr, Claude ;  Dölz, Jürgen )
• B05 - Ein neuartiger Ansatz zur Analyse des Baryon-Spektrums basierend auf stochastischen Methoden (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Meißner, Ulf-G. ;  Rönchen, Deborah )
• B06 - Mehrstufige iterative Löser für den Gitter Dirac-Operator (Teilprojektleiter Krieg, Stefan ;  Schweitzer, Marc Alexander )
• C01 - Kombinierte Lagrange'sche und Hamilton'sche Ansätze für Gitter-Eichtheorien (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Funcke, Lena ;  Urbach, Carsten )
• C02 - Hybride Ansätze für Quantenvielteilchenprobleme (Teilprojektleiter Luitz, David ;  Luu, Ph.D., Thomas ;  Neese, Frank ;  Urbach, Carsten )
• C03 - Umgehung des Vorzeichenproblems in Gittereichtheorien mit topologischen Termen (Teilprojektleiterin Funcke, Lena )
• Z01 - Administration (Teilprojektleiter Urbach, Carsten )
• Z02 - Zentralprojekt Höchstleistungsrechnen, Codesign und Leistungsoptimierung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Kostrzewa, Bartosz ;  Suarez, Estela )

• Antragstellende Institution: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
• Beteiligte Institution: Forschungszentrum Jülich; Max-Planck-Institut für Kohlenforschung
• Sprecher: Professor Dr. Carsten Urbach