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000637251 150__ $$aDurchgängige Entwicklung von Quantensoftware mit Stakeholder-spezifischen Sichten$$y2025 -
000637251 371__ $$aProfessor Dr. Wolfgang Mauerer
000637251 371__ $$aProfessorin Dr.-Ing. Ina Schaefer
000637251 450__ $$aDFG project G:(GEPRIS)563122858$$wd$$y2025 -
000637251 5101_ $$0I:(DE-588b)2007744-0$$aDeutsche Forschungsgemeinschaft$$bDFG
000637251 550__ $$0G:(GEPRIS)541030623$$aSPP 2514: Quantum Software, Algorithmen und Systeme - Konzepte, Methoden und Werkzeuge für den Quanten-Softwarestack$$wt
000637251 680__ $$aAnwendungsfälle des Quantencomputings stützen sich auf verschiedene Formen von Modellabstraktionen, um ein rechnenintensives Problem zu beschreiben und - durch geeignete Transformationen, die relevante Eigenschaften erhalten - eine Rechenaufgabe für digitale oder analoge Quantencomputer abzuleiten. Solche unterschiedlichen Rechenmodelle sind im Vorhinein durch Abstraktionen zu berücksichtigen, da es plausibel ist, dass unterschiedliche Rechenmodelle je nach Rechenaufgabe unterschiedliche Vorteile bieten. Während die Hardware für Quantencomputer in den letzten Jahren erheblich verbessert wurde, wird die Software noch immer mit Mitteln entwickelt, die hinter dem aktuellen Stand der Softwaretechnik zurückliegen. Wir sehen einen Mangel an geeigneten Modellierungsformalismen, die verschiedene nützliche Abstraktionsebenen und Ausdrucksmöglichkeiten bieten. Um von einem domänenspezifischen Problem zu einer Folge von ausführbaren Rechenschritten zu gelangen, fehlen wohldefinierte Transformationen mit bekannten Garantien zwischen verschiedenen Modellabstraktionen. Um sicherzustellen, dass die Modelle verstanden und interpretiert werden können, fehlt es an geeigneten Darstellungen dieser Modelle, die den Bedürfnissen der verschiedenen Interessengruppen von der Grundlagenphysik bis zu angewandten Ingenieurwissenschaften angepasst sind. Wir werden diese Lücke schließen, indem wir die in der klassischen Informatik erfolgreich angewandte Modell- und Sichten-basierte Entwicklung systematisch auf das Quantencomputing anwenden. Wir werden diese Konzepte für digitales und analoges Quantencomputing in einem interdisziplinären und bereichsübergreifenden Ansatz untersuchen und eine durchgängige (modellbasierte) Entwicklungsmethodik für Quantensoftware mit akteursspezifischen Sichten entwickeln.
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