Kontakt
Universitätsstraße 38
70569 Stuttgart
Deutschland
Raum: 2.228
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Bartenbach, Arne; Bonet, Gabriel; Hengst, Nora; Kuhn, Maximilian; Januschke, Lukas; Lokman, Fadil; Walcher, Christoph: "Integrated Quantum Ecosystem", Entwicklungsprojekt, 2023.
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Ülger, Victor: "Analyzing the Effect of Entanglement of Training Samples on the Loss Landscape of Quantum Neural Networks", Masterarbeit, 2024.
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Altobgy, Salaheldeen Kareem: "Workflow Modeler Integration in QHAna", Bachelorarbeit, 2024.
- Ceri, Serhat; Klenk, Jonathan; Mürwald, Alina; Volpe, Anna: "Evaluating the Performance of Optimizers on the Loss Landscape of Quantum Neural Networks", Forschungsprojekt, 2024.
- Aboulgadayel, Omar; Moninger, Lukas; Weiß, Alexander: "Developing a Quantum Machine Learning Toolbox", Forschungsprojekt, 2024.
- Hornberger, Simeon; Sang, Florian; Warkentin, Max: "Verbesserung der Usability von QHAna Plugins", Forschungsprojekt, 2025.
- Datta, Shishir; Ramesch, Rahul: "Pattern-based Implementation of Quantum Algorithms", Forschungsprojekt, 2025.
- Mürwald, Alina: "Integrating Curvature into the Cost Landscape of Variational Quantum Algorithms", Bachelorarbeit, 2025.
- Gabriel, Arne; Heugel, Johannes; Kurz, Lukas; Lazarus, Len; Radek, Louis: "Development of a Backend for the Low-Code Platform", Forschungsprojekt, 2025.
- Gillich, Lukas: "Pluggable Warm-Starts for Quantum Computation", Masterarbeit, 2025.
Derzeit betreue ich folgende Projekte/Abschlussarbeiten:
- Dahlke, Ryan; Kutscha, Maurice; Maier, Lukas; Schulte-Holthaus, Chanelle; Tursu, Selin: "Integration of Patterns and Low-Code Tools into QHAna", Forschungsprojekt.
- Bellgradt, Daria; Dang, Mai Linh; Douiri, Lina: "Transforming Quantum Low-Code Models and Experiment Data into Executable Workflows", Forschungsprojekt.
- Gillich, Lukas; Mürwald, Alina: "Topological Data Analysis", Forschungsprojekt.
- Poojary, Kavita: "Workflow Splitting for QHAna", Masterarbeit.
- Adomat, Jan: "Model-to-Code Transformation Pipeline: From Quantum Model to Python", Masterarbeit.
- Davul, Sevim; Kica, Mihails: "Extending the LEQO Backend with OpenQASM 3 Circuit Enrichments", Forschungsprojekt.
- Bolz, Stefan: "Quantum Low-Code Platforms", Masterarbeit.
- Celikkaya, Emre: "Visual Linking between Mathematical Concepts and Quantum Low-Code Models", Bachelorarbeit.
Lehre
Dozentin der vorlesungsbegleitenden Übungen
- Sommersemester 2025
- Sommersemester 2026
Inhalt
Die grundlegenden Konzepte und Techniken der Quanteninformatik (d.h. Quanten Computing und Quanteninformation) sind verstanden, und das notwendige Rüstzeug aus Physik und Mathematik sind bekannt. Quantenbits und Quantenregister sind verstanden und wesentliche Registeroperationen als Grundlage eines Quantenassemblers sind klar. Die Bedeutung verschränkter Zustände sind klar. Grundlegende Algorithmen (Deutsch-Jozsa, Shor, Grover) und deren Darstellungen sind verstanden. Die Rolle des Messens und die grundsätzliche Struktur von Quantenalgorithmen sind klar. Fundamentale Eigenschaften der Quanteninformation wie Teleportation, superdichte Kodierung oder No-Cloning, aber auch der Informationsgehalt von Qbits sind erkannt. Die Bedeutung von Dekohärenz ist verstanden, die wesentlichen Fehlerarten und deren Korrekturmöglichkeiten sind klar, die Grundlagen der Fehlertoleranz ist verdeutlicht.
Dozentin des Seminars
- Wintersemester 2025/2026
- Sommersemester 2026
Inhalt
Dieses Seminar richtet sich an Studierende, die ihre Kenntnisse in der Quanteninformatik vertiefen möchten. Im Fokus stehen ausgewählte, aktuelle Forschungsthemen, die für die praktische Implementierung und Weiterentwicklung von Quantencomputern besonders relevant sind.
Ein Schwerpunkt liegt unter anderem auf Quantenfehlerkorrektur und der Analyse von variationellen Quantenalgorithmen.
Dozentin des Seminars
- Wintersemester 2025/2026
Inhalt
Dieses Seminar bietet eine praxisnahe und theoretische Einführung in die Welt des Cloud Computings (CC). Es richtet sich an Studierende, die verstehen möchten, wie Quantencomputer heute über Cloud-Plattformen zugänglich gemacht werden und welche Möglichkeiten und Herausforderungen damit verbunden sind. Die Teilnehmenden erhalten einen Überblick über Cloud Computing allgemein, einschließlich Architektur, Service-Modelle (IaaS, PaaS, SaaS) und Virtualisierungstechnologien, um die Grundlage für den Zugang zu Quantenressourcen zu legen. Darauf aufbauend werden die speziellen Anforderungen von Quantencomputing in der Cloud untersucht: Remote-Zugriff auf Quantenhardware und hybride Workflows.
Ein besonderer Fokus liegt auf der praktischen Nutzung existierender Plattformen wie IBM, Amazon Braket oder Microsoft Azure Quantum. Die Teilnehmenden arbeiten mit echten Quantencomputern in der Cloud, führen einfache Experimente durch und analysieren deren Ergebnisse.
Tutorin
- Sommersemester 2024
- Sommersemester 2025
Inhalt
In Datenstrukturen und Algorithmen lernt man, wie Daten effizient gespeichert, organisiert und verarbeitet werden. Dazu gehören grundlegende Datenstrukturen wie Listen, Stacks, Queues, Bäume und Graphen sowie Algorithmen zum Suchen, Sortieren und Optimieren. Außerdem versteht man, wie man Laufzeit und Speicherbedarf analysiert, um Programme schneller und effizienter zu machen.
Tutorin
- Wintersemester 2023/2024
- Wintersemester 2024/2025
Inhalt
Am Beispiel der Programmiersprache Java werden Ihnen die wichtigsten Konzepte einer höheren Programmiersprache und ihrer Verwendung gezeigt. Ziel ist es, Ihnen beizubringen, wie man Daten- und Ablaufstrukturen entwirft, beschreibt und codiert, sodass Sie eigenständig kleine Programme (bis zu einigen hundert Zeilen) selbst analysieren, konzipieren und implementieren können.
Projekte
Plattform und Ökosystem für Quantenapplikationen.
Am Girls' Day öffnen Unternehmen und Hochschulen aus ganz Deutschland ihre Pforten, um Schülerinnen einen Einblick in technische und naturwissenschaftliche Berufsfelder zu geben. Als Teilnehmer am Girls' Day stellt das IAAS in einer halbtägigen Veranstaltung Themen aus der Informatik vor, insbesondere aus dem Bereich der Architektur von Anwendungssystemen.
Softwareprojekte
QuAntiL deckt mehrere Aspekte des Lebenszyklus von Quantenanwendungen ab und bietet Tooling-Unterstützung für die Implementierung, Bereitstellung, Ausführung und Überwachung von Quantenanwendungen.
Publikationen
Konferenzbeiträge
- Stiliadou, Lavinia; Barzen, Johanna; Beisel, Martin; Leymann, Frank; Weder, Benjamin: Fundamental Patterns for Composing Quantum Algorithms. In: Proceedings of the 1st International Conference on Quantum Software (IQSOFT 2025), SciTePress, 2025. pdf,
BibTeX
@inproceedings{Stiliadou2025_FundamentalPatterns, Title = {{Fundamental Patterns for Composing Quantum Algorithms}}, Author = {Stiliadou, Lavinia and Barzen, Johanna and Beisel, Martin and Leymann, Frank and Weder, Benjamin}, Year = 2025, Month = jun, Booktitle = {Proceedings of the 1\textsuperscript{st} International Conference on Quantum Software (IQSOFT 2025)}, Publisher = {SciTePress}, Pages = {61--69}, Doi = {10.5220/0013555600004525}, url = {https://www.scitepress.org/PublicationsDetail.aspx?ID=WOl9XPv0NrQ=&t=1}, projects = {EniQmA,SeQuenC} } -
Daniel Vietz, Johanna Barzen, Martin Beisel, Frank Leymann, Lavinia Stiliadou, and Benjamin Weder. 2025. Harnessing Patterns to Support the Development of Hybrid Quantum Applications. In Proceedings of the 14th International Conference on Software and Computer Applications (ICSCA '25). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 40–46.
- Beisel, Martin; Barzen, Johanna; Leymann, Frank; Stiliadou, Lavinia; Vietz, Daniel; Weder, Benjamin: Pattern-based Generation and Adaptation of Quantum Workflows. In: Proceedings of the 47th International Conference on Software Engineering (ICSE 2025), IEEE, 2025.
BibTeX
@inproceedings{Beiselino2025_PatternBasedQuantumWorkflows, Title = {{Pattern-based Generation and Adaptation of Quantum Workflows}}, Author = {Beisel, Martin and Barzen, Johanna and Leymann, Frank and Stiliadou, Lavinia and Vietz, Daniel and Weder, Benjamin}, Year = 2025, Month = may, Booktitle = {Proceedings of the 47\textsuperscript{th} International Conference on Software Engineering (ICSE 2025)}, Publisher = {IEEE}, Pages = {733--745}, Doi = {10.1109/ICSE55347.2025.00196}, url = {https://www.computer.org/csdl/proceedings-article/icse/2025/056900a733/251mHfdaw0w}, projects = {EniQmA,SeQuenC} } - Stiliadou, Lavinia; Barzen, Johanna; Beisel, Martin; Leymann, Frank; Weder, Benjamin: Patterns for Quantum Machine Learning. In: Proceedings of the 17th International Conference on Pervasive Patterns and Applications (PATTERNS 2025), Xpert Publishing Services (XPS), 2025. pdf,
BibTeX
@inproceedings{Stiliadou2025_QMLPatterns, Title = {{Patterns for Quantum Machine Learning}}, Author = {Stiliadou, Lavinia and Barzen, Johanna and Beisel, Martin and Leymann, Frank and Weder, Benjamin}, Year = 2025, Month = apr, Booktitle = {Proceedings of the 17\textsuperscript{th} International Conference on Pervasive Patterns and Applications (PATTERNS 2025)}, Publisher = {Xpert Publishing Services (XPS)}, Pages = {7--14}, isbn = {78-1-68558-263-0}, url = {https://www.thinkmind.org/index.php?view=article&articleid=patterns_2025_1_20_70007}, projects = {EniQmA,SeQuenC} } - Stiliadou, Lavinia; Barzen, Johanna; Leymann, Frank; Mandl, Alexander; Weder, Benjamin: Exploring the Cost Landscape of Variational Quantum Algorithms. In: Proceedings of the 18th Symposium and Summer School on Service-Oriented Computing (SummerSOC 2024), Springer, 2024.
BibTeX
@inproceedings{Schlaviniadou2024_CostLandscapes, Title = {{Exploring the Cost Landscape of Variational Quantum Algorithms}}, Author = {Stiliadou, Lavinia and Barzen, Johanna and Leymann, Frank and Mandl, Alexander and Weder, Benjamin}, Year = 2024, Month = oct, Booktitle = {Proceedings of the 18\textsuperscript{th} Symposium and Summer School on Service-Oriented Computing (SummerSOC 2024)}, Publisher = {Springer}, Pages = {128--142}, Doi = {10.1007/978-3-031-72578-4_7}, url = {https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-031-72578-4_7}, projects = {PlanQK,EniQmA,SeQuenC} } - Beisel, Martin; Barzen, Johanna; Leymann, Frank; Stiliadou, Lavinia; Weder, Benjamin: Observability for Quantum Workflows in Heterogeneous Multi-cloud Environments. In: Advanced Information Systems Engineering – CAiSE 2024, Springer, 2024.
BibTeX
@inproceedings{Beisel2024_ObservabilityForQuantumWorkflows, Title = {{Observability for Quantum Workflows in Heterogeneous Multi-cloud Environments}}, Author = {Beisel, Martin and Barzen, Johanna and Leymann, Frank and Stiliadou, Lavinia and Weder, Benjamin}, Year = 2024, Month = jun, Booktitle = {Advanced Information Systems Engineering -- CAiSE 2024}, Publisher = {Springer}, Pages = {612--627}, Doi = {10.1007/978-3-031-61057-8_36}, url = {https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-031-61057-8_36}, projects = {EniQmA,SeQuenC} }
Workshopbeiträge
- Weder, Benjamin; Barzen, Johanna; Beisel, Martin; Bühler, Fabian; Georg, Daniel; Leymann, Frank; Stiliadou, Lavinia: Qunicorn: A Middleware for the Unified Execution Across Heterogeneous Quantum Cloud Offerings. In: Proceedings of the 6th International Workshop on Quantum Software Engineering (Q-SE 2025), IEEE, 2025.
BibTeX
@inproceedings{Wederino2025_Qunicorn, Title = {{Qunicorn: A Middleware for the Unified Execution Across Heterogeneous Quantum Cloud Offerings}}, Author = {Weder, Benjamin and Barzen, Johanna and Beisel, Martin and B{\"u}hler, Fabian and Georg, Daniel and Leymann, Frank and Stiliadou, Lavinia}, Year = 2025, Month = may, Booktitle = {Proceedings of the 6\textsuperscript{th} International Workshop on Quantum Software Engineering (Q-SE 2025)}, Publisher = {IEEE}, Pages = {17--24}, Doi = {10.1109/Q-SE66736.2025.00009}, url = {https://ieeexplore.ieee.org/document/11029459}, type = {Workshop}, projects = {EniQmA,SeQuenC} }
Demonstratoren
- Beisel, Martin; Alvarado-Valiente, Jaime; Barzen, Johanna; Leymann, Frank; Romero-Álvarez, Javier; Stiliadou, Lavinia; Weder, Benjamin: Utilizing a Standards-Based Toolchain to Model and Execute Quantum Workflows. In: Web Engineering – ICWE 2024, Springer, 2024.
BibTeX
@inproceedings{Beisel2024_UtilizingStandardsBasedToolchain, Title = {{Utilizing a Standards-Based Toolchain to Model and Execute Quantum Workflows}}, Author = {Beisel, Martin and Alvarado-Valiente, Jaime and Barzen, Johanna and Leymann, Frank and Romero-{\'A}lvarez, Javier and Stiliadou, Lavinia and Weder, Benjamin}, Year = 2024, Month = jun, Booktitle = {Web Engineering -- ICWE 2024}, Publisher = {Springer}, Pages = {401--405}, Doi = {10.1007/978-3-031-62362-2_33}, url = {https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-031-62362-2_33}, type = {Demonstration}, projects = {EniQmA,SeQuenC} }