Die Softwareentwicklung ist ein zentraler und kritischer Bestandteil des Belle II-Experiments, an dem die deutschen Gruppen stark beteiligt sind und führende Rollen bei der (Weiter-)Entwicklung der Belle II-Experimentiersoftware einnehmen. Um einen effizienten und reibungslosen Betrieb des Experiments zu gewährleisten, sind Komponenten zum automatisierten Bauen, Testen, Dokumentieren und Installieren unerlässlich. Die notwendige Infrastruktur für die Softwareentwicklung sowie zentrale Komponenten der Software selbst wurden weitgehend von deutschen Gruppen aufgebaut.

Darüber hinaus spielen die deutschen Gruppen klassischerweise eine starke Rolle bei der Rekonstruktion von Spuren. Eine große Herausforderung ist auch hier der Untergrund, der mit zunehmender Luminosität weiter zunehmen wird. Um dieser Herausforderung gerecht zu werden, werden z.B. Hintergrundfilter und Kalibrierungsmethoden ständig weiterentwickelt und verbessert. Generell ist auch der Ressourcenbedarf der Spurrekonstruktion eine große Herausforderung, denn trotz steigender Datenmenge muss die Ausführungszeit in einem engen Bereich gehalten werden, um auf dem High-Level-Trigger zu laufen. Diese Anpassungen erfordern Optimierungen an vielen Stellen des Codes und eine enge Zusammenarbeit zwischen den deutschen Gruppen.

Ein besonderes Merkmal des Belle II-Projekts ist die hohe Präzision und Effizienz bei der Rekonstruktion von Teilchen, insbesondere von neutralen Teilchen, Photonen und K⁰-Mesonen. Diese Rekonstruktionen erfordern eine besonders leistungsfähige und robuste Unterscheidung der Teilchenarten anhand ihrer Signalform. Die dafür notwendigen Algorithmen werden ständig angepasst, verbessert und automatisiert, um die Teilchen noch besser identifizieren zu können. Dabei kommen moderne Technologien, wie z.B. tiefe neuronale Netze, zum Einsatz.

Auch die Entwicklung von Analysewerkzeugen gehört zum Bereich der Softwareentwicklung. Viele solcher Analysewerkzeuge, die in der gesamten Kollaboration als Standardwerkzeuge eingesetzt werden, stammen aus der Hand deutscher Gruppen. Sehr erfolgreich ist zum Beispiel die Full Event Interpretation (FEI), mit der eines der beiden B-Mesonen in einem Y(4S)-Ereignis rekonstruiert werden kann. Andere Aufgabenbereiche sind die Entwicklung von Werkzeugen zur Messung von zeitabhängigen CP-Asymmetrien, die Bestimmung und Automatisierung von systematischen Unsicherheiten in der Spurrekonstruktion, die Dokumentation der Software und die Schulung der Nutzer, die die physikalischen Analysen durchführen.

Eine weitere Herausforderung für das Belle II-Experiment, die jedoch eher die Computing-Hardware als die Software betrifft, ist die Beschaffung und Verwaltung von Speicherkapazität und Rechenleistung. Für die Verarbeitung der aufgezeichneten Daten und die Erstellung von Simulationsdaten werden große Rechenressourcen benötigt. Die Belle II-Kollaboration hat beschlossen, dass die Ressourcen von den Mitgliedsländern über Grid-Interfaces bereitgestellt werden sollen. Deutsche Gruppen stellen Speicherplatz im Peta-Byte-Bereich zur Verfügung, auf denen u.a. Rohdaten gespeichert werden, und sind damit gut als große Belle II-Zentren sichtbar. Bislang wird diese Infrastruktur nur für zentral koordinierte Aufgaben genutzt, etwa die Simulation oder Rekonstruktion von Daten - die Analysen bleiben den einzelnen Instituten überlassen. Da die Datenmengen für Analysen jedoch bald die Kapazitätsgrenzen einzelner Rechner überschreiten werden, arbeiten deutsche Gruppen gemeinsam mit Computing-Experten an einer Analyseinfrastruktur, die eine effektive high-performance Analyse bei zentraler Verteilung der Ressourcen ermöglichen soll.

Um in der Softwareentwicklung von Belle II mitzuarbeiten, werden folgende Skills benötigt:

- Grundlegendes Verständnis von physikalischen Prozessen, Detektortechnologien und Analysemethoden
- Moderne Methoden der Softwareentwicklung, Programmiersprachen C++ und Python
- Teamfähigkeit, gute Englischkenntnisse und Interesse an der Zusammenarbeit in weltweit verteilten Teams