Datenbankalgorithmen für Quantencomputer

- Bachelor-/Masterarbeit -


Beschreibung:

In dieser Bachelor-/Masterarbeit sollen Algorithmen für das Lösen von Datenbankproblemen auf Quantencomputern untersucht, entwickelt und evaluiert werden. Beispiele von typischen Datenbankproblemen, die durch Quantencomputern beschleunigt werden können, sind die Multianfrageoptimierung oder evtl. auch fortgeschrittenene Transaktionsmodelle. Die studentische Arbeit soll sich dabei auf ein noch zu bestimmendes Datenbankproblem fokussieren.

Die entwickelten Datenbankalgorithmen sollen mit Hilfe von Quantencomputersimulationen evaluiert werden.

Die Softwareentwicklungsumgebung Silq ermöglicht die Entwicklung und Simulation von Quantum Computing-Programmen auf recht komfortable Art und Weise. Silq wurde als Open Source veröffentlicht.

Geeignete andere Simulationsframeworks scheinen dabei das Quantum Development Kit mit seiner Programmiersprache Q# und QISKit zu sein.

Auch die Verwendung von Quanten-Annealer kommen in Betracht (siehe z.B. [1] und [2] zur Optimierung von Transaktionsschedules).

[1] Tim Bittner, Sven Groppe: Avoiding Blocking by Scheduling Transactions Using Quantum Annealing, Proceedings of the 24th Symposium on International Database Engineering & Applications (IDEAS), Seoul, Republic of Korea (virtual due to Covid-19 pandemic), https://doi.org/10.1145/3410566.3410593

[2] Tim Bittner, Sven Groppe: Hardware Accelerating the Optimization of Transaction Schedules via Quantum Annealing by Avoiding Blocking, Open Journal of Cloud Computing (OJCC) 7(1): 1--21, http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:101:1-2020112218332015343957

Anforderungen/Kenntnisse:

Datenbanken

Betreuung:

Prof. Dr. rer.nat. habil. Sven Groppe
Institut für Informationssysteme
Ratzeburger Allee 160 ( Gebäude 64 - 2. OG)
23562 Lübeck
Telefon: 0451 / 3101 5706