Im Rahmen von PlanQK, Plattform und Ökosystem für Quantenunterstützte Künstliche Intelligenz, sollen Nutzer auf einen Quanten-AppStore zugreifen können, Entwickler auf einfache Weise Quantum-Plattformen nutzen und Spezialisten Konzepte bereitstellen, die Quantum Computing einfach zugänglich machen. Anhand konkreter Use Cases werden die Einsatzmöglichkeiten für den zukünftigen wirtschaftlichen Einsatz erprobt.
In dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Leuchtturmprojekt PlanQK sind neben StoneOne, die die digitale Plattform bereitstellt, und den wissenschaftlichen Experten vor allem auch Unternehmen unterschiedlicher Branchen eingebunden, die ihre jeweiligen Use Cases im Rahmen dieses Projekts erproben wollen. Anhand der folgenden Übersicht möchten wir Ihnen eine Vorstellung über Einsatzszenarien in den verschiedenen Anwendungsbereichen vermitteln und einige Use Cases auch näher vorstellen:
Modellierung von Energienetzen – Versorgungsqualität durch Speicheranordnung
Der zunehmende Anteil erneuerbarer Energien am Produktionsmix erhöht die Volatilität in den Netzen, was die Versorgungsqualität und die Endbenutzergeräte gefährdet, Ausfälle erhöht und die Kosten der Versorgungsunternehmen in die Höhe treibt. Die Entscheidung über die beste Platzierung von Speichereinheiten im Netz ist rechnerisch schwer zu treffen.
Scheduling und Dienstplanoptimierung
Es ist rechnerisch schwierig, persönlichen Präferenzen von Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern gerecht zu werden und gleichzeitig die Zeit-, Qualifikations- und arbeitsrechtlichen Anforderungen des Arbeitgebers usw. zu erfüllen. Faire und robuste Schichtpläne – insbesondere für größere Gruppen von Mitarbeitern – sind dadurch sehr schwer zu erstellen.
Erkennung von Anomalien und Betrug in Finanztransaktionen
Betrügerische Finanztransaktionen bergen das Risiko hoher Verluste. Finanzinstitutionen benötigen eine automatische Erkennung abnormaler Transaktionen mit hoher Präzision und niedrigen Fehlerraten, um teure Interventionen zu reduzieren. Die zuverlässige und schnelle Durchführung dieser Aufgabe bei nicht gekennzeichneten Daten ist eine Herausforderung.
Dynamic Vehicle Routing Problem
Das Dynamic Vehicle Routing Problem leitet eine Flotte von Fahrzeugen mit bestimmten Eigenschaften wie Kapazitäten in (komplexen) Diagrammen wie in Lagerhäusern oder in Städten. Die Aufgabe der Flotte ist der Transport von dynamisch aufkommendem Verkehr.
Vorhersage von Material- und Prozesseigenschaften
Die Kosten, die mit dem Design und der Entdeckung von Materialien und Chemikalien mit maßgeschneiderten Eigenschaften und der Synthese von Materialkandidaten verbunden sind, können durch Simulationen gesenkt werden. Die Simulation der Eigenschaften von Materialien und Molekülen ist jedoch numerisch höchst anspruchsvoll und auf klassischen Computern schwierig, hinreichend lösbar.
Industrielle Produktionslinien
In fast jeder Fertigungs- oder Produktionsumgebung treten Probleme bei der Belegung von Fertigungsstationen auf. Sie selbst sind schwer zu lösen. Häufig geht dies mit anderen Optimierungsproblemen einher, die die Planung stören, wie z. B. die Schachtelung von Teilen im Beispiel einer Blechfertigung.
Kapazitäts- und Umlaufoptimierung
Ausgehend von einer vorgegebenen Gleiszuweisung müssen Transportunternehmen ihre vorhandenen Fahrzeuge so disponieren, dass die Kapazitätsauslastung optimiert und ein störungsfreier Betrieb gewährleistet ist. Insbesondere wenn Abweichungen von der ursprünglichen Planung auftreten, ist eine schnelle Reaktion erforderlich.
COVID-19 Befundung und Entscheidungsunterstützung
Die Grundidee ist der Einsatz von Quanten-Computing zur Analyse von radiologischen Befunddaten Aufnahmen der Lunge und der umliegenden Organe in Bezug auf die Diagnose von Covid-19.
Falls wir Ihr Interesse geweckt haben, stellen wir Ihnen gerne weitere Informationen zur Plattform und den Use Cases zur Verfügung. Kommen Sie gern auch mit Ihren (potenziellen) Anwendungsfällen auf uns zu und diskutieren Sie mit uns, wie Ihr Unternehmen von PlanQK profitieren kann.