Fraunhofer IIS is one of the world's leading application-oriented research institutions for microelectronic and information technology system solutions and services. For our customers and partners from industry and the public sector, we develop, implement and optimize processes, products and systems until they are ready for use and market. With our internationally connected cutting-edge research, we contribute to the success of the economy and the well-being of society.
The Fraunhofer brand stands for contract research at the highest international level. Fraunhofer IIS offers commercial and industrial companies various possibilities for cooperation: from research and development services, through licensing of technologies and systems, technology integration and development of components to advice on project support and the preparation of market studies.
Thanks to its expertise in the areas of hardware and algorithms, Fraunhofer IIS is an important supplier of know-how that is relevant for the development and practical implementation of quantum technologies.
Profil:
https://www.iis.fraunhofer.de/de/profil/zukunftsinitiativen/quantentechnologien.html
Applications:
• NISQ-Computer (Noisy Intermediate-Scale Quantum)
• Optimierungsprobleme (Logistik, Bildgebung, Sensorik und 6G)
• Compiling und Transpiling
• QKD (Quantum Key Distribution)
Hardware:
• Design und Entwicklung elektronischer Komponenten für die effiziente Kontrolle und Manipulation von Quantensystemen, darunter Komponenten aus dem Hoch- und Höchstfrequenzbereich, kryogene Elektronik sowie schneller Elektronik für die Verarbeitung in Echtzeit.
• Entwicklung elektronischer Systeme für die höchste Qubit-Skalierbarkeit und Ansteuergüten unter Betrachtung von Schnittstellen zur Algorithmik und zu höheren Schichten.
• Angepasste Entwurfsmethoden für die Nanoelektronik (ADC, DAC, Chiplet-Schnittstelle) auf Basis höchstintegrierter Halbleiter- und Integrationstechnologien
• Hardware für die Quantenkommunikation: Bereitstellung einer Test- und Benchmarking-Umgebung durch Entwicklung eines prototypischen Quantenkommunikations-Aufbaus
Algorithmik und Quantencomputing-Software:
• Entwicklung hybrider Algorithmen, die Quantenrechner und klassische Computer nutzen (für Quantum Machine Learning, kombinatorische Optimierung)
• Entwicklung und Analyse von Algorithmen im Bereich des Quantencomputing-gestützten maschinellen Lernens (z.B. Reinforcement Learning, time series forecasting)
• Entwicklung von maschinellen Lernverfahren (z.B. mittels Reinforcement Learning) zur Automatisierung des Quantenschaltkreisdesigns
• Lösung von Optimierungsproblemen, die bei der Nutzung des Quantencomputers selbst auftreten (z. B. bei der Übersetzung eines Quantenalgorithmus in konkrete Quantenhardware)
Anwendungsgebiete für Quantencomputer:
• Quantencomputing für die Anwendung in Sensorik und Bildgebung. Entwicklung neuartiger QC-Algorithmik und Software für die Anwendung des Quantencomputings im Kontext komplexer Sensorik (z.B. zur Datenauswertung sowie zur QC-optimierten Sensorik)
• Quantencomputing für komplexe Planungsfragestellungen im Bereich der Optimierung und Prognose von Prozessen in Logistik, Handel und Produktion
• Quantencomputing für die Verbesserung von Mobilfunk-Anwendungen in der Übertragung und Lokalisierung in der aufkommende 5G oder auch zukünftige 6G Technologie. Ebenso Regelungsoptimierung in der Prozessindustrie, sowie den Einsatz verteilter Automatisierungssysteme in der Smart Factory
Head of research planning
Dr. Thorsten Edelhäußer
Fraunhofer IIS
Am Wolfsmantel 33
91058 Erlangen
