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Industrietauglicher Quantencomputer vorgestellt

31.05.2024 13:44

Deutschlands erster industrietauglicher Quantencomputer ist am Donnerstag beim Halbleiterhersteller NXP in Hamburg symbolisch in Betrieb genommen worden. Der im Beisein des deutschen Bundeskanzlers Olaf Scholz (SPD) aktivierte Demonstrator basiert auf Ionenfallen. An seiner Entwicklung und Umsetzung war mit ParityQC auch ein österreichisches Unternehmen beteiligt – ein Spin-Off der Universität Innsbruck und der Österreichischen Akademie der Wissenschaften.

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Quantencomputer sollen komplexe Berechnungen schneller als klassische Rechner erledigen. Dafür macht man sich in sogenannten Quantenbits (Qubits), der elementaren Informationseinheit eines Quantencomputers, quantenphysikalische Phänomene zunutze. Solche Qubits können auf verschiedene Weise realisiert werden.

Der Hamburger Quantencomputer basiert auf sogenannten Ionenfallen – ein vielversprechendes Grundkonzept für die Realisierung praktikabler Qubits, das seit Jahrzehnten auch an der Uni Innsbruck erfolgreich erforscht wird. Dabei werden einzelne Ionen, also elektrisch geladene Atome, durch elektromagnetische Felder im Vakuum gehalten und mit Lasern manipuliert.

Der erste vollständig in Deutschland hergestellte Quantencomputer-Demonstrator auf Ionenfallen-Basis wurde von NXP, ParityQC und dem Hamburger Hardware-Startup Eleqtron im Auftrag des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt entwickelt. Die Arbeit erfolgte im Rahmen einer von der deutschen Bundesregierung 2021 gestarteten Mikroelektronik-Initiative.

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Die Förderung der Mikroelektronik ist für Scholz eine strategische Weichenstellung. „Denn Halbleiter sind der Rohstoff des 21. Jahrhunderts“, sagte der Kanzler bei der Aktivierung des Quantencomputers. Deutschland und Europa müssten bei allen entscheidenden Zukunftstechnologien im globalen Maßstab vorn dabei sein. Dazu gehörten neben Quantentechnologien auch Künstliche Intelligenz, Biotechnologie und Kernfusion. „Nur wenn wir überall auf der Höhe der Zeit sind, können wir Einfluss darauf nehmen, wohin die Reise geht“, sagte Scholz.

Mit dem neuen Demonstrator sollen Unternehmen und Forschungsteams frühzeitig Zugang zu echten Quantencomputer-Ressourcen erhalten und deren Vorteile für Anwendungen wie Klimamodellierung, globale Logistik oder Materialwissenschaften nutzen können. So gibt es bereits eine Kooperation mit dem Versorger Eon, bei der es um die Ladeinfrastruktur unter Beteiligung von E-Autos gehe, sagte der Sprecher der Quantencomputing-Initiative, Felix Knoke. Weitere Partner sollen gewonnen werden.

Für die beiden ParityQC-Chefs Wolfgang Lechner und Magdalena Hauser wird mit dem Demonstrator „ein entscheidender Weg zur erfolgreichen Kommerzialisierung weltweit führender Forschung und zur Schaffung eines nachhaltigen Quantenökosystems, mit dem Unternehmen skalieren und in Europa bleiben können“, eingeschlagen.