Das Thema Quantencomputing (QC) ist in aller Munde. Doch was ist QC? Für welche Anwendungsdomänen ergeben sich Chancen? Wie integriert man Quantenalgorithmen in Software-Architekturen? Was ist der aktuelle Stand der Technik bzgl. Frameworks und Tools?
Dieser Vortrag vermittelt grundlegendes QC-Wissen und stellt ausgewählte Anwendungsfälle vor. Ein Hands-on-Beispiel veranschaulicht Vorgehen und Entwicklungswerkzeuge, um QC-Potenziale in der Anwendung zu identifizieren, effiziente Quantenalgorithmen zu integrieren und schlussendlich auszuführen.

Zielpublikum: Produktverantwortliche, Architekt:innen, Entwickler:innen
Voraussetzungen: Keine Vorkenntnisse zu Quantencomputing notwendig
Schwierigkeitsgrad: Anfänger

Extended Abstract
Der erste Teil des Vortrags vermittelt die Grundlagen von Quantencomputing und insbesondere die Unterschiede zu konventionellen Computer-Architekturen. Der Vortrag beginnt mit einer kurzen Vorstellung der grundlegenden Prinzipien von QC: Qubits, Superposition, Verschränkung und Manipulation von Qubits am Beispiel von Quantenschaltkreisen. Daraus werden jene Eigenschaften von QC abgeleitet, die QC von bekannten Computer-Architekturen abheben und Entwickler:innen vor völlig neue Herausforderungen stellen, zum Beispiel die fehlende Möglichkeit zu debuggen. Nach einer Übersicht über das derzeitige QC-Hardware-Ökosystem und die damit verbundene Programmierung von Quantenschaltkreisen folgt eine Diskussion aktueller Grenzen der gegenwärtigen QC-Systeme.

Der zweite Teil des Vortrags veranschaulicht die einzigartigen Vorteile von QC aus der Anwendungsperspektive und illustriert, welche Anwendungsdomänen davon potenziell profitieren können. Die Teilnehmenden können so die Auswirkungen von QC auf ihr eigenes Arbeitsumfeld einschätzen. Einige ausgewählte Anwendungsfälle werden detailliert betrachtet.

Im dritten Vortragsteil wird anhand eines Beispiels aufgezeigt, wie für eine spezielle Anwendung das Potenzial von QC erschlossen werden kann. Dies umfasst die Identifikation und Programmierung geeigneter Quantenalgorithmen, die entsprechende Integration der Quantensoftwarekomponenten in die Anwendungs-Architektur, sowie das Deployment zur Ausführung auf einem Cloud-Dienst. Im Rahmen des gewählten Beispiels werden verschiedene Abstraktionsebenen zur Programmierung von Quantenanwendungen sowie die zugehörigen Frameworks und Tools vorgestellt. Zusätzlich werden Simulatoren für Quantencomputer vorgestellt, mittels derer die Teilnehmenden im Nachgang mit der QC-Programmierung beginnen können.