Santa Clara, CA (US). Die BMW Group und Airbus haben im Rahmen der Q2B Konferenz im Silicon Valley die Gewinner der Quantum Computing Challenge bekannt gegeben. Dieser internationale Wettbewerb zielt darauf ab, Quantencomputing für die vielversprechendsten Anwendungen im Bereich der Mobilität zu identifizieren und weiterzuentwickeln.

Quantencomputing besitzt das Potenzial, verschiedene Branchen zu revolutionieren, indem es eine Vielzahl mathematischer Herausforderungen beschleunigt, wie beispielsweise die Optimierung von Lieferketten und Fertigungsprozessen sowie die Verbesserung der Fahrzeug- und Flugzeugentwicklung. Bereits heute laufen quanteninspirierte Algorithmen auf klassischen Hochleistungscomputern und geben einen Ausblick auf die enormen Potentiale, die echte Quantencomputer auf künftige Mobilitätslösungen haben werden.

„Quantencomputing besitzt das Potenzial, Innovationen in sämtlichen Branchen neu zu definieren. Die diesjährige Quantum Computing Challenge von Airbus und der BMW Group zeigt die Bedeutung branchenübergreifender Partnerschaften, um den Transfer von der Forschung zur praktischen Anwendung zu beschleunigen“, erklärte Robert Bruckmeier, General Manager Computing & Network Artificial Intelligence bei der BMW Group. „Obwohl wir uns noch in einem frühen Stadium befinden, bestätigen die Fortschritte in diesem Wettbewerb unseren Glauben an das Potenzial der Quantentechnologie für die Automobilindustrie.“

„Die Teams haben hervorragende Fortschritte erzielt, und die Ergebnisse dieses Wettbewerbs bestätigen, dass Quantentechnologie das Potenzial hat, die nächste Generation von Flugzeugen mitzugestalten“, sagte Isabell Gradert, Vice President Central Research and Technology bei Airbus. Quantentechnologie hat die Grundlagenforschung hinter sich gelassen und macht deutliche Fortschritte, auch wenn sie noch nicht im Serieneinsatz angekommen ist.“

Die Ergebnisse des Wettbewerbs ermöglichen es beiden Unternehmen, potenziell nützliche Anwendungen des Quantencomputings zu identifizieren, um Prozesse zur Entwicklung, Herstellung und Betrieb von Flugzeugen und Fahrzeugen zu optimieren. Für jede der fünf Wettbewerbskategorien wurde ein Siegerteam ausgewählt:

1. Quanten-Simulation: Ein Forscherteam der University of Southern California in den USA hat demonstriert, dass das Verhalten von Materialien, wie Energieabsorption und Bindungseigenschaften, durch den Einsatz von Quantentechnologien besser verstanden werden kann.
2. Quanten-Solver: Ein Team der Universität Hamburg demonstrierte, wie Quantencomputer mit klassischen Computerlösungen kombiniert werden können, um komplexe Gleichungen zur Minimierung des Fluglärms und Maximierung der aerodynamischen Effizienz zu lösen.
3. Quantengestützte logistics: Das Team von 4colors Research, einem Start-up-Unternehmen aus dem Vereinigten Königreich, nutzte das Quantencomputing, um CO₂-Emissionen zu minimieren, die im Logistikprozess der Lieferkette anfallen.
4. Quanten Machine Learning: Das französische Start-up Quandela erforschte, wie Quantencomputing die Erzeugung realistischer Szenarien verbessern kann, z. B. die Umwandlung von Tagesdaten in Nachtbedingungen. Dies könnte die Zuverlässigkeit autonomer Systeme in verschiedenen Umgebungen erhöhen.
5. Offene Kategorie: Das Team der Technischen Universität Delft in den Niederlanden präsentierte eine innovative Lösung für das Design von Quantenverbundwerkstoffen. Ihre Arbeit überzeugte durch die praktische Anwendbarkeit und konzentrierte sich insbesondere auf Optimierungstechniken für die Schichtung von Kohlenstofffasermaterialien.

Alle Finalisten dieses Wettbewerbs erhielten über Amazon Web Services (AWS) Zugang zu Quantenressourcen, um ihre Algorithmen auszuführen, sowie die Möglichkeit, mit Luft- und Raumfahrt-, Automobil- und Quantenexperten von der BMW Group und Airbus zu arbeiten.

Die im Dezember 2023 gestartete und von The Quantum Insider veranstaltete Quantum Computing Challenge hat das Ziel, die globale Quantencomputing-Community dazu zu ermutigen, Lösungen aus dem Labor in die Praxis des Mobilitätssektors zu überführen. Eine Jury aus weltweit anerkannten Experten für Quanteninformatik - von der Wissenschaft bis zur Industrie - hatte gemeinsam mit der BMW Group und Airbus aus über 100 Einsendungen fünf Gewinner ausgewählt. Jeder der fünf Gewinner erhielt ein Preisgeld von 30.000 Euro.

München. Die BMW Group stiftet der RWTH Aachen University eine neue Professur zum Thema „Quantum Information Systems“ im Fachbereich Informatik. Am vergangenen Mittwoch war die offizielle Amtseinführung von Prof. Dr. Dominique Unruh, der*die den Lehrstuhl leiten wird. Darüber hinaus wurde bereits 2021 die Finanzierung eines Stiftungslehrstuhls an der Technischen Universität München (TUM) beschlossen. Den Lehrstuhl für Quantenalgorithmen und -anwendungen leitet Prof. Dr. Barbara Kraus. Alexander Buresch, Senior Vice President BMW Group IT, erklärt das Engagement der BMW Group: „Unser Ziel ist es, ein offenes Software-Ökosystem zu schaffen, das Quantensoftware und -hardware optimal integriert und somit die Industrialisierung von automobilen Anwendungen beschleunigt. Genau hier leisten Stiftungsprofessoren an Hochschulen wie der TU München und der RWTH Aachen einen wichtigen Beitrag, um gemeinsam zukunftsweisende Innovationen zu schaffen.“ Während der TUM-Lehrstuhl die algorithmischen Grundlagen für industrierelevante Anwendungen legt, schafft der RWTH-Lehrstuhl konkrete Softwarelösungen und die notwendigen Softwarekompetenzen.

Die BMW Group hat durch ihr Engagement für die Forschung zu Quantencomputing in den letzten sieben Jahren ein immer weitreichenderes Verständnis der Technologie erworben. Gleichzeitig stößt das Unternehmen durch immer größer und komplexer werdende Optimierungsprobleme, Simulationen und Anwendungen von Künstlicher Intelligenz an die Grenzen klassischer Hardware. Die BMW Group ist etablierter Teil des Quantencomputing Ökosystems und Innovationsführer im Automobilsektor. Mit einer gezielten Kollaborationsstrategie nutzt die BMW Group Synergien und treibt das Forschungsfeld Quantencomputing voran, während sie schon heute die Vorteile dieser Technologie in seiner Wertschöpfungskette nutzt.

„Seit Jahren sind wir in den Bereichen Batterieproduktion, künstliche Intelligenz und System Engineering in vielen Konsortialprojekten, in bilateraler Auftragsforschung sowie in der gemeinsamen Gestaltung von Bildung und Forschung unterwegs und nun auch verstärkt im zukunftsträchtigen Bereich der Quantencomputing Technologie. Als Mentor für dieses spannende und für die BMW Group wichtige Zukunftsthema, freue ich mich auf die Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Unruh und Prof. Dr. Kraus, sowie auf die Ergebnisse unserer gemeinsamen Forschung, “ so Stefan Floeck Senior Vice President Produktlinie MINI und Kompaktklasse BMW.

Leistungsstarke Optimierungsalgorithmen, Simulationen und Künstliche Intelligenz in den Bereichen, Planung, Produktion und Logistik - dafür ist durch die wachsenden Komplexität und Problemgrößen immer mehr Rechenleistung nötig. Quantencomputing wurde bereits 2017 als potenzielle Antwort auf das Ende des Moore’schen Gesetzes identifiziert, was bedeutet, dass die weltweit verfügbare Rechenleistung nicht mehr wie bisher exponentiell weiter steigt. Die BMW Group etablierte daher ein dediziertes Quantencomputing Team, das bereits heute zur Wertschöpfung des Unternehmens beiträgt, indem es reale Probleme aus Entwicklung, Produktion, Distribution und vielen anderen Bereichen neu formuliert und mit Quanten(-inspirierten) Algorithmen löst. Dadurch konnten in Kollaboration mit Amazon Web Services zum Beispiel die Bewegungen von Roboterarmen bei der Versiegelung des Unterbodens optimiert und herausgefunden werden, dass mit Quantencomputing-inspirierten Algorithmen das Potenzial besteht die Taktzeit im Werk München um bis zu 10% zu reduzieren.
Weitere vielversprechende Anwendungsfälle sind die Simulation von Batterien- und Brennstoffzellen, numerischen Simulationen der Fahrzeugaerodynamik und -akustik, effizientes Training von Machine Learning Modellen und vielen weiteren Bereichen. Die Verarbeitung solcher rechenintensiven Prozesse stellt heute häufig den Flaschenhals bei der Entwicklung neuer Applikationen und Produkte dar.

Die BMW Group ist Mitgründer des Konsortiums QUTAC, in dem elf der größten deutschen Unternehmen gemeinsam daran arbeiten, Quantencomputing aus Industriesicht voranzubringen und anwendungsbezogene Forschung zu betreiben. Die BMW Group ist außerdem Mitglied in insgesamt vier Förderprojekten, die mit unterschiedlichen Schwerpunkten exzellente akademische Partner mit Wirtschaftsunternehmen und Startups zusammenbringen, um das Potenzial von Quantencomputing anhand von realen Industrie Use Cases zu untersuchen. 


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