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Projekt
Neue Quantenalgorithmen mittels klassischer Kryptografie
Antragsteller
Professor Dr. Jens Eisert; Professor Dr. Jean-Pierre Seifert
Fachliche Zuordnung
Softwaretechnik und Programmiersprachen
Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
Förderung
Förderung seit 2025
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 563143113
Quantencomputing verspricht Vorteile bei wichtigen Rechenaufgaben, dennoch sind zu wenige Quantenalgorithmen bekannt, die einen Bezug zu praktisch und industriell relevanten Anwendungen herstellen. Dieses Projekt schlägt ein konzertiertes Programm zur Identifizierung der engen Verbindungen zwischen den Vorstellungen von Quantenvorteilen für die klassische Optimierung und von Quanten- und klassischer Rechenkomplexität vor, um sie in einer Entwicklung und strengen Analyse von Quantenalgorithmen und ihren Laufzeiten zu nutzen. Aufbauend auf Erkenntnissen aus der Kryptographie (TU Berlin) und der Quanteninformationstheorie (FU Berlin) wollen wir die spezifischen Strukturen und Problemfälle identifizieren, in denen Quantensoftware klassische Methoden übertrifft. Entscheidend ist, dass unser Fokus nicht auf abstrakten oder rein akademischen Szenarien liegt, sondern auf der Identifizierung greifbarer, realer Vorteile, die Quantenlösungen für sinnvolle Anwendungen nutzbar machen und so eine der wichtigsten Fragen im praxisorientierten Quantenrechnen beantworten. In diesem Forschungsvorschlag konzentrieren wir uns insbesondere auf Erfüllbarkeitsprobleme: Am Ende dieser Forschung steht eine Antwort auf eine entscheidende Frage und ein klares Verständnis dafür, inwieweit Quantencomputer bei der Lösung von Problemen der kombinatorischen Optimierung genau helfen können. Aufbauend auf dieser Forschung stellen wir weitere Verbindungen zwischen Kryptographie und Quanteninformationstheorie in der Quantenfehlerkorrektur und Quantensimulation her.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
