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Meldung
09.09.2025

QCHALLenge: Neues Open-Source-Framework bringt Quantencomputing in die Praxis

Optimierungsprobleme sind ein zentrales Einsatzfeld für Quantencomputer – ihre Modellierung aber ist äußerst komplex. Mit dem jetzt veröffentlichten QCHALLenge Framework steht erstmals ein einheitliches, offenes Werkzeug bereit, das Anwendungsfälle systematisch abbildet und für Quanten- wie klassische Rechner nutzbar macht.

Anwendungsfall QCHALLenge Framework
Optimierung in der Produktion: einer von zahlreichen Anwendungsfällen des QCHALLenge Framework
© Pixabay
Anwendungsfall QCHALLenge Framework

Routenplanung, Produktionsprozesse, Finanzportfolios – Optimierungsaufgaben betreffen viele Branchen und gelten als Schlüsselanwendung für Quantencomputer. Ihr Potenzial: komplexe Fragestellungen in der Industrie effizienter und ressourcenschonender zu lösen. 

Neben der noch zu leistungsschwachen Hardware liegt eine große Herausforderung in der Modellierung solcher Probleme. Damit ein industrieller Anwendungsfall auf einem Quantencomputer bearbeitet werden kann, muss er zunächst präzise in ein mathematisches Modell übersetzt werden. Dieser Schritt erfolgt bisher oft individuell, problemspezifisch und manuell – ein aufwendiger Prozess. 

Im vom BMWE geförderten Projekt QCHALLenge ist nun ein Software-Framework entstanden, das diesen Schritt systematisiert: Anwender können Optimierungsprobleme einheitlich modellieren und anschließend mithilfe von Quantencomputern oder klassischen Verfahren lösen lassen. Die Basis bilden mehr als zwölf industrielle Anwendungsfälle der Konsortialpartner SAP, Siemens, BMW und BASF. Dank seines modularen Aufbaus lässt sich das Framework zudem auf weitere Problemklassen und Softwarekomponenten erweitern.

„Mit dem QCHALLenge Framework schließen wir eine Lücke zwischen akademischen Optimierungsproblemen und den konkreten Anwendungsfällen aus der Industrie“, erläutert Dr. Peter A. Limacher, Forschungsexperte bei SAP SE. „Während akademische Fragestellungen oft gut definiert, aber praxisfern sind, sind industrielle Probleme komplex, unterliegen zahlreichen Nebenbedingungen und müssen häufig in Unterprobleme zerlegt werden. Genau hier unterstützt QCHALLenge Entwickler bei der Modellierung – und lässt sich flexibel auf eigene Anwendungsfälle erweitern.“ 

Das Framework wurde mit einer Open-Source-Lizenz veröffentlicht und steht damit breit zur Nutzung und Weiterentwicklung bereit.

Damit leistet QCHALLenge einen wichtigen Beitrag, Quantencomputing von der Forschung in die industrielle Praxis zu bringen.

Weiterführende Informationen

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