Forschungsprojekt Deutschlands erster Quantencomputer

Ihr Potenzial ist enorm - nun kommt der erste IBM-Quantencomputer nach Europa. Die Fraunhofer Gesellschaft platziert die Anlage "Q System One" in Baden-Württemberg.
Nicht der Anblick, den man von einem PC gewöhnt ist: Ein IBM-Quantencomputer der Serie "Q System One"

Nicht der Anblick, den man von einem PC gewöhnt ist: Ein IBM-Quantencomputer der Serie "Q System One"

Foto: IBM / dpa

Die Fraunhofer Gesellschaft und der Computerkonzern IBM haben eine Vereinbarung unterschrieben, um die Forschung zu Quantencomputern in Deutschland voranzutreiben. Dafür soll ein IBM-Quantencomputer der Serie "Q System One" im Rechenzentrum des Konzerns in Ehningen bei Stuttgart stationiert werden. Es wird nach Angaben von Fraunhofer der Erste seiner Art in Europa sein. Darauf verständigt hatten sich beide Seiten bereits im September 2019, der genaue Standort war bisher aber ungeklärt.

Unter dem Dach der Fraunhofer Gesellschaft sollen die Technologie an sich, ihre Anwendungsszenarien und Algorithmen erforscht werden. Außerdem soll in Wirtschaft und Wissenschaft in Deutschland Kompetenz aufgebaut und damit sollen internationale Wettbewerbsvorteile hergestellt werden.

Mit dem Konzept der Quantencomputer reagiert die Branche auf die Tatsache, dass die bislang übliche Entwicklung von Hochleistungscomputern an ihre physikalischen Grenzen stößt. Ein Quantencomputer speichert Informationen nicht in Form von Bits, die nur zwei mögliche Zustände annehmen können, nämlich Eins oder Null.

Ein "Qubit" eines Quantencomputers kann stattdessen beides gleichzeitig sein, also Eins und Null. Das Quantenteilchen hält so lange beide Zustände inne, bis man es sich ansieht oder misst. Damit können Quantencomputer theoretisch um ein Vielfaches schneller und leistungsfähiger sein als herkömmliche Rechner. Noch sind sie aber eher Forschungsobjekte, eine kommerzielle Nutzung ist bislang kaum möglich.

Das System in Ehningen soll Anfang 2021 in Betrieb genommen werden. Dort befindet sich auch die IBM-Zentrale für Deutschland, Österreich und die Schweiz. Die Wissenschaftler erhoffen sich von Quantencomputern Durchbrüche in vielen rechenintensiven Disziplinen, etwa bei der Erforschung neuer Medikamente, bei der Entwicklung künstlicher Intelligenz und der Optimierung von Lieferketten in der Logistik.

IBM hatte seinen "Q System One" im Januar 2019 als ersten kommerziellen Quantencomputer vorgestellt. Die Anlage besteht aus einer Kühl- und Leitungseinheit ("Cryostat"), die wie ein goldener Armleuchter (Kandelaber) aussieht. An dessen unterem Ende befindet sich der Quantenchip. Dahinter steht eine schrankgroße Steuereinheit, mit der die Signale zu den Qubits geschickt und auch wieder ausgelesen werden.

mak/dpa
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