Um neue chemische Produkte und 新万博体育下载_万博体育app【投注官网】ikamente zu entwickeln, kann es helfen, zu wissen, wie die elektronischen Eigenschaften eines bestimmten Moleküls berechnet werden. Denn dessen Struktur entscheidet über chemische Reaktionen und Bindungen. Allerdings kann eine exakte Berechnung in der Regel nicht garantiert werden. ?Wir sind auf N?herungen angewiesen“, erkl?rt Prof. Dr. Jakob Kottmann, Professur für Quantenalgorithmik an der Universit?t Augsburg.

In Simulationen von Molekülen k?nnen solche Sch?tzungen vorgenommen werden. ?Da es sich bei Molekülen um Quantensysteme handelt, hoffen wir, dass Quantencomputer einen natürlicheren Zugang zur Berechnung ihrer Eigenschaften bieten“, sagt Kottmann.

Berechnungsmodelle verbessern

Hier setzt das Projekt ?Verifizierbare Variationelle Quantenalgorithmen“ (VeriVaQ) an: ?Wir entwickeln Methoden und Software, mit denen sich zuverl?ssig einsch?tzen l?sst, wie genau die Ergebnisse der berechneten N?herungen sind“, erkl?rt Projektkoordinator Kottmann, der im Rahmen der Hightech-Agenda Bayern vor drei Jahren an die Universit?t Augsburg berufen wurde und Mitglied des Centre for Advanced Analytics and Predictive Sciences (CAAPS) der Universit?t Augsburg ist.

?Wir m?chten herausfinden, welche Moleküle pr?zise beschrieben werden k?nnen und welche Methoden bzw. Moleküle mit gro?en Unsicherheiten verbunden sind“, erkl?rt Kottmann. Das ist entscheidend, um Berechnungsmodelle zu verfeinern, und bildet die Grundlage für experimentelle Ans?tze in der Chemie und Materialwissenschaft. ?Unser Ziel ist es, Algorithmen für Quantencomputer zuverl?ssiger zu machen“, sagt Kottmann.

F?rderung in Millionenh?he

Beim Projekt ?VeriVaQ“ arbeitet Kottmann (Universit?t Augsburg) mit der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Mariami Gachechiladze der Technischen Universit?t Darmstadt sowie mit dem Wissenschaftler Dr. Mathias Winkel aus dem AI Research Team des Pharma-Unternehmens Merck als Industriepartner zusammen: Es sollen Algorithmen entstehen, die speziell für industriell relevante Molekülsysteme zugeschnitten sind.

Hierfür setzen die Forschenden auf variationelles Quantencomputing. Bei diesem Optimierungsverfahren wird die Energie des elektronischen Quantensystems durch ein Minimierungsverfahren nach oben hin beschr?nkt. Kombiniert wird dieses Verfahren mit semidefiniter Programmierung. Diese nimmt eine Beschr?nkung nach unten vor. So soll das Problem aus beiden Richtungen angen?hert werden. Eine pr?zisere Sch?tzung entsteht.

Gef?rdert wird das Projekt für drei Jahre mit?1,3 Mio. Euro vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) im Rahmen der F?rderma?nahme ?Anwendungsorientierte Quanteninformatik“.

cg