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Quantencomputing

Quantencomputing ist eine sich schnell entwickelnde bahnbrechende Technologie mit großem Potenzial für Probleme, die heutzutage kaum oder unmöglich zu lösen sind. Besonders in der chemischen Industrie wird mit Hilfe dieser hochmodernen Rechentechnologie die Suche nach neuen Produkten und Anwendungen noch effizienter und präziser. Zudem werden Simulationen im großen Maßstab verschiedenster Szenarien in hochkomplexen Umgebungen möglich. 

Next Generation Computing

Für wissenschaftliche und geschäftliche Arbeiten wird immer mehr Rechenleistung benötigt, um die immer komplexeren Fragestellungen zu beantworten. Klassische digitale Ansätze stoßen dabei allmählich an ihre Grenzen. Hier müssen neue Wege gefunden werden, um die notwendige Rechenleistung zu erreichen und so die riesigen Datenmengen verarbeiten, künstliche Intelligenz nutzen oder Fragen sehr viel genauer beantworten zu können und gleichzeitig die Zeit bis zur Lösung zu reduzieren. Deshalb investiert BASF in die nächste Generation von Rechentechnologien – das so genannte Next Generation Computing. Die Experten der BASF beschäftigen sich schon seit Jahren mit den Methoden des wissenschaftlichen Hochleistungsrechnens und haben so umfangreiche Erfahrungen bei der digitalen Simulation und Modellierung sammeln können.

Unser Ansatz ist und vielfältig und breit aufgestellt

Wir bauen auf unserer langjährigen Erfahrung auf dem Gebiet „High Performance Computing“ auf und beteiligen uns an zahlreichen Quantencomputer-Ökosystemen, um mit verschiedenen Partnern rund um den Globus zusammenzuarbeiten.

Regierungsbeziehungen & Interessenvertretung

Wir sind national und international aktiv, um langfristigen grundlegenden Fortschritt zu gewährleisten. Wir sind Mitglied des European Quantum Industry Consortium (QuIC), des deutschen Quantum Technology and Application Consortium (QUTAC), des OpenSuperQ Industrial User Board, des bitkom e.V. sowie QuPharm und dem Advisory Board von Q4Climate, einer Initiative, die erforscht, wie Quantencomputing der Menschheit helfen könnte, ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. 

Akademische Kooperationen

Wir arbeiten auf vielfältige Weise mit akademischen Partnern zusammen, um langfristigen grundlegenden Fortschritt sicherzustellen. Zum Beispiel nehmen wir an öffentlich geförderten Forschungsprojekten teil, sind in akademischen Netzwerken wie dem Fraunhofer Competence Network Quantum Computing engagiert und initiiieren Forschungskooperationen mit akademischen Partnern wie der Harvard University.

Kooperationen mit Start-ups und der Industrie

Gemeinsam mit unseren kommerziellen Partnern entwickeln wir Quantencomputing-Algorithmen für industrielle Anwendungen und konzentrieren uns dabei auf die kurzfristige Realisierung von Anwendungsfällen. Zum Beispiel haben wir mit Kipu Quantum an einem Anwendungsfall aus der Logistikoptimierung gearbeitet und mit NVIDIA an der Vorhersage von Eigenschaften von Komplexbildnern. Innerhalb von QUTAC sind wir Mitglied der Arbeitsgruppen „QML & Optimization“ und „Material Science“.

Investitionen

Über die Corporate-Venture-Capital-Gesellschaft der BASF-Gruppe investieren wir weltweit in junge, wachstumsstarke Unternehmen und Fonds mit Bezug zu aktuellen und zukünftigen Geschäften der BASF. In Bezug auf Investitionen in Quantencomputing arbeiten wir mit Quantonation zusammen, einem early-stage Venture-Capital-Fonds, der weltweit in neue Technologien auf Basis von Fortschritten in der Physik und/oder im Computing investiert.
Wir engagieren uns auf nationaler und internationaler Ebene für einen langfristigen, grundlegenden Fortschritt, u.a. sind wir Mitglied im European Quantum Industry Consortium (QuIC), dem deutschen Quantum Technology and Application Consortium (QUTAC), dem OpenSuperQ Industrial User Board, im bitkom e.V. sowie bei QuPharm und im Advisory Board von Q4Climate, einer Initiative, die erforscht, wie Quantencomputing der Menschheit helfen könnte, ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. 
  1. Quantum Industry Consortium (QuIC)
  2. Quantum Technology and Application Consortium (QUTAC)
  3. OpenSuperQ
  4. bitkom Arbeitskreis High Performance Computing & Quantum Computing
  5. Roadmap Quantencomputing
  6. Pharmaceutical companies from alliance to share the risks and rewards of quantum computing.
  7. Q4Climate
Wir kooperieren mit akademischen Partnern, um langfristig grundlegende Fortschritte zu gewährleisten, z.B. arbeiten wir mit der Fraunhofer-Gesellschaft bei ihrer Quantencomputer-Initiative mit IBM zusammen und sind Beiratsmitglied im Fraunhofer-Kompetenznetzwerk Quantencomputing. Darüber hinaus nehmen wir an einem von der Europäischen Union finanzierten innovativen Ausbildungsnetzwerk teil, dessen Ziel die Ausbildung von Nachwuchsforschern im Bereich der Quantenwissenschaft und -technologie ist.
  1. Innovative Training Network “Molecular Quantum Simulations” (MOQS)
  2. Fraunhofer-Gesellschaft
  3. Fraunhofer-Kompetenznetzwerk Quantencomputing
Gemeinsam mit unseren kommerziellen Partnern konzentrieren wir uns auf die kurzfristige Realisierung von Anwendungsfällen, z.B. arbeiten wir mit der Robert Bosch GmbH, der HQS Quantum Simulations GmbH, der Friedrich‐Alexander‐Universität Erlangen‐Nürnberg und der Heinrich-Heine-University Düsseldorf in einem vom deutschen Bundesministerium für Bildung und Forschung finanzierten Projekt zusammen. Zudem haben wir mit den starken Quantencomputing-Unternehmen Google und Zapata Computing Inc. Forschungspartnerschaften geschlossen, um gemeinsam Quantencomputer-Algorithmen für industrierelevante Anwendungen zu entwickeln:
  1. Projekt MANIQU - Effiziente Materialsimulation auf NISQ‐Quantencomputern
  2. Journal of Chemical Theory and Computation 2019, 15, 4764
  3. Google Quantum AI
  4. Zapata Computing Inc.
Quantencomputing ist eine Schlüsseltechnologie, die uns helfen wird, unseren Kunden in der chemischen Industrie einzigartige Wachstumsmöglichkeiten zu bieten.
Über die Corporate-Venture-Capital-Gesellschaft der BASF-Gruppe investieren wir weltweit in junge, wachstumsstarke Unternehmen und Fonds mit Bezug zu aktuellen und zukünftigen Geschäften der BASF. In den Jahren 2019 und 2020 investierte BASF Venture Capital in das Unternehmen Zapata Computing Inc., das sich zum Ziel gesetzt hat, Marktführer bei Quantenalgorithmen und -software zu werden und einen kompletten Satz an Werkzeugen für die Lösung von Problemen auf Quantencomputern in naher Zukunft bereitzustellen.
  1. BASF Venture Capital Portfolio Company: Zapata Computing Inc.
  2. Zapata Computing Announces $38 Million Funding for Series B Financing (19. November 2020)
  3. BASF investiert in Quantencomputer-Startup Zapata Computing (17. April 2019)
Unsere Stärke liegt in der Kombination aus wissenschaftlicher Exzellenz und industriell relevanten Anwendungen. Wir arbeiten kontinuierlich an der Entwicklung und Implementierung von Quantenalgorithmen für unsere Anwendungsfälle, um sicherzustellen, dass BASF von dieser vielversprechenden Technologie profitieren kann.

Dr. Michael Kühn

Head of Next Generation Computing at BASF

Digitalisierung bei BASF
Durch die Nutzung von digitalen Technologien und Daten schaffen wir zusätzlichen Mehrwert für unsere Kunden und steigern die Effizienz und Effektivität unserer Prozesse.
  1. Mehr
Wissenschaftliche Publikationen
  1. Classical and quantum trial wave functions in auxiliary-field quantum Monte Carlo applied to oxygen allotropes and a CuBr2 model system | The Journal of Chemical Physics | AIP Publishing
  2. Quantum Computing Techniques for Multi-knapsack Problems | SpringerLink
  3. Accuracy and Resource Estimations for Quantum Chemistry on a Near-Term Quantum Computer | Journal of Chemical Theory and Computation
  4. Strategiebildung im Quantencomputing – ein holistischer Ansatz für die chemische Industrie | SpringerLink
  5. Generating approximate ground states of strongly correlated quantum many-body systems through quantum imaginary time evolution | Journal of Physics Communications