Forschungsbericht 2025

Quantum Inspired and Quantum Optimization E-25

Leitung: Kliesch, Martin
Gründungsdatum: 1.11.2022

Institut auf TORE
Institutswebsite

Publikationen

• General, efficient, and robust Hamiltonian engineering - Journal Article
  Baßler, Pascal; Heinrich, Markus; Kliesch, Martin
  PRX Quantum 6 (4): 040346 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Quantum and quantum-inspired computing in civil engineering - Journal Article
  Ploennigs, Joern; Smarsly, Kay; Berger, Markus; Dragos, Kosmas; Kliesch, Martin
  Advanced Engineering Informatics 69 (Part B): 103960 (2026)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Quantum-inspired space-time PDE solver and dynamic mode decomposition - Preprint
  Peddinti, Raghavendra Dheeraj; Pisoni, Stefano; Rapaka, Narsimha; Riahi, Mohamed Kamel; Tiunov, Egor; Aolita, Leandro
  arXiv: 2510.21767 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Computational complexity of unitary and state design propertie - Journal Article
  Nakata, Yoshifumi; Takeuchi, Yuki; Kliesch, Martin; Darmawan, Andrew
  PRX Quantum 6 (3): 030345 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Reducing the sampling complexity of energy estimation in quantum many-body systems using empirical variance information - Journal Article
  Gresch, Alexander; Tepe, Uğur; Kliesch, Martin
  Journal of Chemical Theory and Computation 21 (15): 7352-7359 (2025)
  Publisher DOI
  
  
• Classical certification of quantum gates under the dimension assumption - Journal Article
  Nöller, Jan; Miklin, Nikolai; Kliesch, Martin; Gachechiladze, Mariami
  Quantum 9: 1825 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• A comprehensive benchmark of an Ising machine on the Max-Cut problem - Preprint
  Shaglel, Salwa; Kirsch, Markus; Winkler, Marten; Münch, Christian; Walter, Stefan; Schinkel, Fritz; Kliesch, Martin
  arXiv: 2507.22117 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Riemannian approach to the Lindbladian dynamics of a locally purified tensor network - Journal Article
  Godinez Ramirez, Emiliano; Milbradt, Richard M.; Mendl, Christian B.
  Physical Review A 112 (1): 012224 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Compensating connectivity restrictions in quantum annealers via splitting and linearization techniques - Preprint
  Seelbach Benkner, Marcel; Lähner, Zorah; Golyanik, Vladislav; Kliesch, Martin; Moeller, Michael
  arXiv: 2507.12536 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Modern applications of machine learning in quantum sciences - Book
  Dawid, Anna; Arnold, Julian; Borja Requena; Gresch, Alexander; Płodzién, Marcin; Donatella, Kaelan; Nicoli, Kim A.; Stornati, Paolo; Koch, Rouven; Büttner, Miriam; Okuła, Robert; Muñoz–Gil, Gorka; Vargas–Hernández, Rodrigo A.; Cervera-Lierta Alba; Carrasquilla, Juan; Dunjko, Vedran; Gabrié, Marylou; Huembeli, Patrick; Nieuwenburg, Evert van; Vicentini, Filippo; Wang, Lei; Wetzel, Sebastian J.; Carleo, Giusepp; Greplová, Eliška; Krems, Roman; Marquard, Florian; Tomza, Michał; Lewenstein, Macie; Dauphin, Alexandre
  Cambridge University Press 978-1-0095-0493-5: (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• A hybrid quantum-inspired and deep learning approach for the capacitated vehicle routing problem with time windows - Conference Paper
  Dornemann, Jorin; Shaglel, Salwa; Kliesch, Martin; Taraz, Anusch
  19th Learning and intelligent optimization conference, LION19 2025
  Publisher DOI
  
  
• Reinforcement learning approach for finding exchange-only gate sequences for CNOT with optimized gate time - Journal Article
  Ivanova-Rohling, Violeta N.; Rohling, Niklas; Burkard, Guido
  EPJ Quantum Technology 12 (1): 53 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Bosonic Randomized Benchmarking with Passive Transformations - Journal Article
  Arienzo, Mirko; Grinko, Dmitry; Kliesch, Martin; Heinrich, Markus
  PRX Quantum 6: 020305 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Stability of Classical Shadows under Gate-Dependent Noise - Journal Article
  Brieger, Raphael; Heinrich, Markus; Roth, Ingo; Kliesch, Martin
  Physical Review Letters 134: 090801 (2025)
  Publisher DOI
  
  
• Simple and general bounds on quantum random access codes - Journal Article
  Farkas, Máté; Nikolai Miklin; Tavakoli, Armin
  Quantum 9: 1643 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Influence of disorder at insulator-metal interface on spin transport - Journal Article
  Seyed Heydari, Mahsa; Belzig, Wolfgang; Rohling, Niklas
  Physical Review B 111 (5): 054414 (2025)
  Publisher DOI
  
  
• Reducing the sampling complexity of energy estimation in quantum many-body systems using empirical variance information - Preprint
  Gresch, Alexander; Tepe, Uğur; Kliesch, Martin
  arXiv: 2502.01730 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Guaranteed efficient energy estimation of quantum many-body Hamiltonians using ShadowGrouping - Journal Article
  Gresch, Alexander; Kliesch, Martin
  Nature Communications 16: 689 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Solving an industrially relevant quantum chemistry problem on quantum hardware - Journal Article
  Nützel, Ludwig; Gresch, Alexander; Hehn, Lukas; Marti, Lucas; Freund, Robert; Steiner, Alex; Marciniak, Christian; Eckstein, Timo; Stockinger, Nina; Wolf, Stefan; Monz, Thomas; Kühn, Michael; Hartmann, Michael J.
  Quantum Science and Technology 10 (1): 015066 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  

Projekte

• PIFTQC - Programmierschnittstelle für fehlertolerante Quantencomputer
  Hamburgische Investitions- und Förderbank; Laufzeit 2025-2028
  Projektleitung: Kliesch, Martin
  Externe beteiligte Einrichtungen: Universal Quantum Deutschland GmbH
  
  
• NOGS - Quantenalgorithmen für chemische Grundzustandseigenschaften ohne den Grundzustand zu präparieren - Teilvorhaben: Effizientes Auslesen von Quantencomputern und Energieschätzung durch Superresulution-Methoden
  Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR); Laufzeit 2025-2027
  Projektleitung: Kliesch, Martin
  Externe beteiligte Einrichtungen: Covestro Deutschland AG
  
  
• QUBE - Quantenalgorithmenentwicklung, Benchmarking und Ressourcenabschatzung für Materialsimulation mit Anwendervorteilen auf NISQ Quantencomputern - Teilvorhaben: Robustes und effizientes Energieschätzen für Quantenalgorithmen in den Materialwissenschaften
  Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR); Laufzeit 2024-2027
  Projektleitung: Kliesch, Martin
  Externe beteiligte Einrichtungen: Robert Bosch GmbH; Universität des Saarlandes; Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.; IQM Germany GmbH
  
  
• TouQan - Auf dem Weg zu einem nützlichen Quantenvorteil
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2024-2027
  Projektleitung: Kliesch, Martin
  Externe beteiligte Einrichtungen: Autonomous University of Madrid; Eberhard Karls Universität Tübingen; Centre Inria Lyon; Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences
  
  
• Emmy Noether: Verifizierung und Charakterisierung von Quantentechnologie, zweiter Förderabschnitt
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2024-2027
  Projektleitung: Kliesch, Martin
  
  
• Hamburg Quantencomputing HQC - Teilprojekt P11: Quantum and Quantum-Inspired Algorithms for Combinatorial Optimization Problems
  Hamburgische Investitions- und Förderbank; Laufzeit 2023-2028
  Projektleitung: Kliesch, Martin
  
  
• MIQRO - Skalierbarer Quantencomputer mit Hochfrequenz‐gesteuerten gespeicherten Ionen - Charakterisierung, Benchmarking und exemplarische Anwendung neuer Quantenhardware
  Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF); Laufzeit 2021-2025
  Projektleitung: Kliesch, Martin
  Externe beteiligte Einrichtungen: Universität Siegen; Leibniz Universität Hannover; QUARTIQ GmbH; eleQtron GmbH