Berlin (dpa) l IBM und die Fraunhofer-Gesellschaft wollen die Forschung zu Quanten-Computern mit einer neuen Partnerschaft vorantreiben. Dafür bringt der amerikanische Technologie-Konzern erstmals seinen Quanten-Computer „Q System One“ nach Deutschland. Ziel sei es, hierzulande eine Forschungsgemeinschaft rund um Fähigkeiten, Erkenntnisse und Ausbildung im Umgang mit der Technologie aufzubauen, teilten die Partner mit. Ein Standort des Systems soll bis 2020 gefunden werden.

Quanten-Computer können aufgrund einer grundsätzlich anderen Funktionsweise theoretisch um ein Vielfaches schneller und leistungsfähiger sein als herkömmliche Computer. Noch sind sie aber eher Forschungsobjekte, eine kommerzielle Nutzung gab es bislang nicht. Wissenschaftler erhoffen sich von Quanten-Computern Durchbrüche in vielen rechenintensiven Disziplinen, etwa bei der Erforschung neuer Medikamente, bei der Entwicklung Künstlicher Intelligenz oder auch für die Optimierung von Lieferketten in der Logistik.

Neue Möglichkeiten für Quanten-Computering

„Diese Partnerschaft ist eine wegweisende Initiative für angewandtes Quanten-Computing und ein entscheidender Fortschritt für deutsche Forschungseinrichtungen sowie Unternehmen aller Größenordnung in unserem Land“, sagte Reimund Neugebauer, Präsident der Fraunhofer Gesellschaft. Die Installation eines IBM-Q-Systems in Europa eröffne neue Möglichkeiten bei der Entwicklung von Strategien für das Quanten-Computing unter der Datenhoheit nach europäischem Recht.

Über die nächsten zwei Jahre will die Bundesregierung 650 Millionen Euro in die Erforschung von Quanten-Computern investieren. Damit sollen grundlegende Forschungsergebnisse in marktreife Anwendungen umgesetzt werden. Ziel sei es, dass deutsche Institute und Unternehmen die sogenannte zweite Quantenrevolution mitgestalten und international eine führende Rolle übernehmen, heißt es beim Bundesministerium für Bildung und Forschung. Für diese Zielsetzungen habe man mit dem IBM-Q-Netzwerk eine „wichtige Drehscheibe für das Quanten-Computing in Europa“ hinzugewonnen, hieß es. Bundesforschungsministerin Anja Karliczek (CDU) lobte die Kooperation als bedeutenden Beitrag zur Umsetzung des Regierungsprogramms. „Es ist wichtig, dass wir schon heute verschiedene Anwendungsfelder des Quantencomputings erschließen, gerade auch für mittelständische Unternehmen, die für Deutschland wirtschaftlich eine hohe Bedeutung haben“, sagte Karliczek.

Vergangenen Oktober fiel bereits der Startschuss für eine europäische Initiative. Am Forschungszentrum Jülich in Nordrhein-Westfalen arbeiten aktuell Forscher unter anderem aus Spanien, Schweden, Finnland und Deutschland gemeinsam mit dem Internet-Konzern Google an dem „OpenSuperQ“, der 2021 fertiggestellt sein soll.

Auch IBMs System ist als europäische Forschungsinitiative angelegt und soll nach Angaben des Unternehmens ein „Hub“ für Forschung und Entwicklung werden und Wissenschaftlern wie auch IT-Fachleuten und Industrie-Experten zur Verfügung stehen. IBM hatte seinen „Q System One“ Anfang des Jahres auf der Elektronikmesse CES in Las Vegas als ersten auch kommerziell nutzbaren Quantencomputer vorgestellt.

Große Herausforderung für Physiker

Während bei herkömmlichen Computern, die der klassischen Physik folgen, die kleinsten Bestandteile (Bits) jeweils den Zustand Null oder Eins annehmen, können bei Quanten-Computern die Qbits gemäß der Quantenmechanik mehrere Zustände gleichzeitig darstellen – ein Paradox, das auch heute noch für Physiker eine große Herausforderung darstellt. Die Zustände der Qbits sind zudem sehr flüchtig und ändern sich schon allein bei der Betrachtung. Das Q-System One soll dagegen in der Lage sein, die Quantenzustände länger stabil zu halten und somit auch die kommerzielle Nutzung zu ermöglichen.