4 Qubits-Quantencomputer am Fraunhofer IWU Mobiler Quantencomputer der bei Raumtemperatur funtioniert

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Das Fraunhofer IWU hat einen der weltweit ersten transportablen Quantencomputer in Betrieb genommen, der bei Raumtemperatur funktioniert. Der Quantencomputer ist vom Leipziger Startup SaxonQ entwickelt worden.

Seit 11. Juni arbeitet im Dresdner Institutsteil des Fraunhofer IWU ein neuer 4 Qubits-Quantencomputer. Das Gerät steht dem Sächsischen Forschungsnetzwerk für Quantentechnologien (SAX-QT), an dem sich mehrere Fraunhofer-Institute, Universitäten und Hochschulen beteiligen, für die Erforschung neuer Anwendungsgebiete des Quantencomputings zur Verfügung. Das IWU selbst wird den neuen Rechner schwerpunktmässig zur Weiterentwicklung von Industrie 4.0-Lösungen für eine sich selbst steuernde, vom Menschen lernende (kognitive) Produktion einsetzen. Mit der engen Anbindung des Instituts an das verarbeitende Gewerbe (Automobilbau, Luftfahrt, Maschinen- und Anlagenbau) können auch Industriepartner profitieren.

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Quantencomputer sind prinzipiell um ein Vielfaches leistungsfähiger als herkömmliche Computer und könnten künftig hochkomplexe Aufgabenstellungen in vielen Bereichen lösen – solche, die die Rechenleistung heutiger Computer entweder überfordern würden oder mit ›klassischen‹ Rechnern nicht wirtschaftlich umsetzbar sind. Noch steht die Entwicklung von Quantencomputern ganz am Anfang, die Geräte sind voluminös, teuer in der Anschaffung und meist nur unter Laborbedingungen bei Temperaturen unter -270 °C zu betreiben.

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Der vom Leipziger Startup SaxonQ bezogene Quantencomputer ist als eines der ersten Geräte industrietauglich und handlich konstruiert. Die Prozessoren der mobilen Box kommen ohne Kühlung und komplexe Infrastruktur aus und sind unempfindlich gegen Störungen. Die Qubits, die Recheneinheiten des Quantencomputers, werden auf einem wenige Millimeter kleinen Diamant-Chip erzeugt.

Wissenschaft und Wirtschaft versprechen sich von der Quantentechnologie erhebliche Steigerungen in Leistungsfähigkeit und Energieeffizienz. Vereinfacht gesagt müssen heutige (digitale) Computer jede Operation mit 0 und 1 sequenziell (nacheinander) rechnen, während Quantencomputer alle (möglichen) Optionen parallel (gleichzeitig) durchspielen können. Für die Datenverarbeitung ergeben sich dadurch faszinierende neue Möglichkeiten, bei einem drastisch reduzierten Energieverbrauch. Nicht nur KI-Anwendungen, die heutigen Rechnern enorme sequenzielle Rechenleistungen abverlangen, könnten in Zukunft erheblich umwelt- bzw. klimafreundlicher betrieben werden.

Der neue Quantencomputer wird dem Sächsischen Forschungsnetzwerk für Quantentechnologien (SAX-QT) zusätzlichen Schub verleihen. In SAX-QT arbeiten die Institute Fraunhofer IWU und IPMS insbesondere mit der Hochschule Zittau/Görlitz (HSZG) und dem Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung (IFW) Dresden an innovativen Quantentechnologien und Quantenmaterialien. SAX-QT führt die Kompetenzen der beteiligten Netzwerkpartner auf dem Gebiet der Quantentechnologien zusammen, um die regionale und europäische technologische Souveränität in diesem Bereich zu fördern.

Das Fraunhofer IWU hat bereits Schulungen zum Quantencomputing für alle Interessierten aus Industrie und Forschung im Angebot, die einen einfachen Einstieg in die Welt des Quantencomputings wünschen.

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