Quantenalgorithmen für Materialwissenschaften & Chemie | Präzision auf atomarer Ebene

Quantencomputing birgt das Potenzial, die Chemie und Materialwissenschaften grundlegend zu transformieren, indem es molekulare Strukturen und Wechselwirkungen mit bisher unerreichter Präzision simuliert. Während klassische Computer mit der exponentiellen Komplexität quantenmechanischer Systeme an ihre Grenzen stoßen, nutzen Quantencomputer die Prinzipien der Überlagerung und Verschränkung, um elektronische Zustände, Reaktionsmechanismen und Materialeigenschaften effizient zu modellieren. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, die Wirkstoffforschung zu beschleunigen, Katalysatoren zu optimieren und innovative Materialien mit maßgeschneiderten Eigenschaften für Energiespeicherung, Supraleitung und Nanotechnologie zu entwickeln.
In unserem spezialisierten Forschungsteam widmen wir uns der Entwicklung hochentwickelter Quantenalgorithmen. Dazu gehören: hybride quanten-klassische Methoden wie der Variational Quantum Eigensolver (VQE), rein quantenmechanische Ansätze wie die Quantenphasen-abschätzung (Quantum Phase Estimation, QPE), die Hamiltonsche-Simulation mit Blockkodierung und das Quantum Signal Processing (QSP). Unser Ziel ist es, molekulare Grund- und angeregte Zustände sowie dynamische Eigenschaften präzise zu bestimmen. Dabei setzen wir gezielt auf industrielle Anwendungsfälle, um ein tieferes Verständnis chemischer Reaktionsdynamiken zu gewinnen und die Entdeckung neuartiger Materialien mit innovativen funktionalen Eigenschaften voranzutreiben.