Ziel des Projektes

Systeme des maschinellen Sehens verarbeiten enorme Datenmengen, und viele ihrer Aufgaben lassen sich als kombinatorische Optimierungsprobleme formulieren. Trotzdem wurde Quantencomputing in diesem Feld bislang kaum eingesetzt. Das Projekt untersucht, wie maschinelles Sehen von Quantenhardware profitieren kann. Es verfolgt zwei Richtungen in fünf Arbeitspaketen: Zum einen werden Sehaufgaben als QUBO-Probleme formuliert, damit Quanten-Annealer sie lösen können. Dazu gehören das Einbetten von Nebenbedingungen, gelernte Kostenfunktionen und das Training binärer neuronaler Netze. Zum anderen werden auf gatterbasierten Quantencomputern Quanten-Autoencoder für 3D-Daten entwickelt, die kompaktere und ausdrucksstärkere Repräsentationen ermöglichen sollen.

Unsere Aufgabe

In Siegen arbeiten zwei Lehrstühle zusammen: der Lehrstuhl für Computer Vision (Prof. Dr. Michael Möller) mit seiner Expertise in Optimierung und maschinellem Lernen, und der Lehrstuhl für Experimentelle Quantenoptik (Prof. Dr. Christof Wunderlich) mit der Perspektive der Quantenhardware. Partner ist die Forschungsgruppe „4D Quantum Computer Vision“ von Dr.-Ing. Vladislav Golyanik am Max-Planck-Institut für Informatik in Saarbrücken.