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11.09.2019

17:32

Zukunftstechnologie

Bayern bekommt einen Quantencomputer

Von: Barbara Gillmann, Christof Kerkmann

IBM baut in Bayern einen Quantencomputer. Die Fraunhofer-Gesellschaft organisiert den Zugang für Forscher und Unternehmen – auch für Mittelständler.

Der US-Konzern bündelt in Deutschland sein Geschäftsfeld „IoT Watson“. dpa

IBM-Zentrale in München

Der US-Konzern bündelt in Deutschland sein Geschäftsfeld „IoT Watson“.

Berlin, Düsseldorf Am Dienstag besuchte die Vorstandsvorsitzende des US-Konzerns IBM, Virginia Rometty, Angela Merkel im Kanzleramt. Kurz darauf wurde ein aufsehenerregendes Projekt bekannt: IBM baut in Bayern einen Quantencomputer – und kooperiert für dessen Nutzung mit der Fraunhofer-Gesellschaft. Profitieren vom „IBM Q System One“ sollen Forscher und Industrie, vor allem Mittelständler.

Quantencomputer sind enorm aufwendig, haben aber das Potenzial, weit komplexere Prozesse darzustellen als selbst digitale Supercomputer, und können so vor allem auch Künstliche Intelligenz (KI) deutlich leistungsfähiger machen, teilten die Partner mit. Deutschland hinkt bei dieser Technologie bislang hinterher, die großen Player wie IBM oder Google sitzen in den USA und Kanada, in der Forschung ist auch China extrem aktiv.

Fraunhofer-Präsident Reimund Neugebauer hofft daher auf einen „entscheidenden Fortschritt für deutsche Forscher und Unternehmen aller Größenordnungen“. Den Zugang zum Quantencomputer soll ein neues Fraunhofer-Center „unter vollständiger Datenhoheit nach europäischem Recht“ organisieren.

„Es ist wichtig, dass wir schon heute verschiedene Anwendungsfelder des Quantencomputings erschließen, gerade auch für mittelständische Unternehmen“, sagte Bundesforschungsministerin Anja Karliczek (CDU). Die Bundesregierung fördert die Technologie bis 2022 insgesamt mit 650 Millionen Euro. Bei der Fraunhofer/IBM-Initiative will sie vor allem Unternehmen fördern, damit diese den Quantencomputer nutzen können. Dafür würden rund 20 Millionen Euro zur Verfügung stehen, hieß es in Regierungskreisen.

IBM hatte seinen „Q System One“ Anfang des Jahres auf der Elektronikmesse CES in Las Vegas als ersten auch kommerziell nutzbaren Quantencomputer vorgestellt. Der endgültige Standort in Bayern ist noch nicht klar, starten könnte der Betrieb des Quantencomputers voraussichtlich 2021. Welchen finanziellen Beitrag der Freistaat Bayern leistet, konnte das dortige Wirtschaftsministerium noch nicht beziffern.

Infografik: Quantencomputer sind auf dem Sprung zum Alleskönner

Infografik

Quantencomputer sind auf dem Sprung zum Alleskönner

Quantencomputer sollen gewaltige Datenmengen bewältigen und die Entwicklung in vielen Wirtschaftsbereichen beschleunigen. Ein potenzieller Milliardenmarkt.

Quantencomputer sind etwas grundsätzlich anderes als heutige digitale Computer. Diese arbeiten mit Transistoren, die ein- oder ausgeschaltet sind – also nur die Zustände „eins“ und „null“ unterscheiden. Je größer die Datenmengen, desto mehr sind nötig. Daher geraten selbst teure Supercomputer an Grenzen, etwa bei aufwendigen Simulationen.

Helfen sollen Quantencomputer. Sie nutzen die für Laien bizarr erscheinenden Gesetze der Quantenmechanik: Ihre Qubits können im Prinzip unendlich viele Zustände zwischen „eins“ und „null“ annehmen und so gigantische Datenmengen verarbeiten. Qubits sind aber sehr empfindlich, weil sie ihren Zustand sehr schnell, teilweise beim bloßen ansehen, ändern – der Computer muss daher bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt von minus 273 Grad Celsius im Vakuum betrieben werden. Weil sie so aufwendig zu betreiben und damit teuer sind, gilt die Quantentechnik nicht als Ersatz für herkömmliche Computer, sondern als wertvolle Ergänzung.

Anwendungen reichen von der Simulation von Molekülen, um die Entwicklung von Medikamenten und Chemieprodukten zu beschleunigen, über die Berechnung des Straßenverkehrs, um Staus zu vermeiden, bis hin zur Risikoanalyse in Banken und Versicherungen.

Forscher vergleichen den Entwicklungsstand mit der Frühzeit des Digitalrechners, als der noch ganze Räume füllte. Es handelt sich also um eine Wette auf die Zukunft. Wenn die Technik aber einmal so weit ist, wollen viele Unternehmen dafür gerüstet sein. Deswegen experimentiert etwa Volkswagen mit einem Quantencomputer, um den Verkehr vorherzusagen – und lernt nebenbei die Programmierung der Technologie. An einem Forschungsnetzwerk von IBM beteiligen sich Konzerne wie Barclays, Daimler und Samsung.

Bei der Entwicklung der Quantencomputer sind bislang die US-Firmen IBM, Google und Microsoft führend, dazu kommen Spezialisten wie Rigetti aus Kalifornien und das kanadische Unternehmen D-Wave. Auch deutsche Unternehmen arbeiten mit ihnen zusammen.

Die EU hat allerdings das Potenzial erkannt: Sie fördert die Erforschung von Quantentechnologien mit einer Milliarde Euro. Davon profitiert beispielsweise das Projekt „Open Super Q“, das unter deutscher Beteiligung einen Quantencomputer entwickeln soll: Neben Google sind die Universität des Saarlandes und das Forschungszentrum Jülich beteiligt.

Marktforscher erwarten, dass die Technologie noch Jahre bis zur Marktreife braucht. Die Prognosen liegen weit auseinander. McKinsey etwa erwartet erste Anwendungen ab 2020 und den Durchbruch nicht vor 2025. Das Marktvolumen könne dann weltweit bei zwei bis drei Milliarden Dollar liegen. Die Boston Consulting Group meint, der Umsatz könne schon 2030 mehr als 50 Milliarden Dollar betragen.

Kommentare (1)

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Herr Peter Michael

12.09.2019, 13:28 Uhr

Ein sehr gutes und zukunftsträchtiges Projekt, dass Deutschland mit Wirtschaft und Forschung voran bringt.

Endlich mal nicht wieder die täglichen Weltuntergangsthesen.

Allen einen schönen Tag wünscht Peter Michael

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