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Quantencomputing kommt nach Deutschland

13. März 2020, 12:45 Uhr   |  Cornelia Meier | Kommentar(e)

Quantencomputing kommt nach Deutschland
© Dmitriy Rybin | Shutterstock

Quantenrechner nach Deutschland bringen, wollen die Fraunhofer-Gesellschaft und IBM. Unter dem Dach eines bundesweiten Fraunhofer-Kompetenznetzwerks sollen Unternehmen und Forschungseinrichtungen so bald Zugriff auf IBM-Quantencomputer erhalten.

Im Rahmen der Zusammenarbeit ist geplant, einen IBM Q System One Quantencomputer in einem Rechenzentrum von IBM Deutschland bei Stuttgart zu installieren. Das System soll zu Jahresbeginn 2021 in Betrieb gehen und wird das erste seiner Art in Europa sein.

Fraunhofer plant, Partner aus Forschung und Industrie unter dem Dach einer Forschungsinfrastruktur von Fraunhofer-Instituten zusammenzubringen, die als Kompetenzzentren in einem zentral koordinierten nationalen Fraunhofer-Kompetenznetzwerk für Quantencomputing zusammenarbeiten. Dieses hat sich die Weiterentwicklung und den Transfer anwendungsorientierter Quantencomputerstrategien unter vollständiger Datenhoheit nach europäischem Recht zum Ziel gesetzt und wird zunächst mit Kompetenzzentren in sechs Bundesländern vertreten sein – Baden-Württemberg, Bayern, Rheinland-Pfalz, Berlin, Hessen und Nordrhein-Westfalen. Aktuell sind bereits über zehn Fraunhofer-Institute auf verschiedenen Feldern der Quantentechnologie aktiv.

Schon ab 1. April 2020 werden interessierte Unternehmen und Forschungseinrichtungen durch die Fraunhofer-Gesellschaft über die Cloud Zugriff auf das US-amerikanische IBM Quantum Computation Center erhalten, das derzeit 15 Systeme umfasst. Technischer Unterstützung bei der Nutzung der IBM Quantum Systeme bietet IBM.

Auf dem Weg zum angewandten Quantencomputing

Die Unterzeichnung der Kooperation folgt der gemeinsamen Ankündigung von September 2019, eine Initiative zum angewandten Quantencomputing für deutsche Forschungseinrichtungen und Unternehmen aller Größenordnungen zu realisieren. Dabei unterstützen die Kooperationspartner das Ziel der deutschen Bundesregierung, die Quantentechnologie von der Grundlagenforschung hin zu marktfähigen Anwendungen zu entwickeln. Dafür investiert diese in den kommenden zwei Jahren beinahe eine Milliarde Euro.

Dabei seien die zentralen Forschungsfragen welche konkreten Anwendungsszenarien sich für die Berechnung mit einem Quantencomputer eignen und wie sich Algorithmen dafür entwickeln und in einfache Applikationen übersetzen lassen, erklärt Fraunhofer-Präsident Prof. Reimund Neugebauer. Quantencomputing habe das Potenzial, die komplexen Systeme in Wirtschaft und Industrie zu analysieren, molekulare und chemische Wechselwirkungen zu entflechten, komplizierte Optimierungsprobleme zu bewältigen und künstliche Intelligenz deutlich leistungsfähiger zu machen. “Solche Fortschritte könnten die Tür zu neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen und enormen Verbesserungen zum Beispiel bei Lieferketten, der Logistik und der Modellierung von Finanzdaten sowie Probleme aus den klassischen Ingenieurswissenschaften öffnen”, sagt Neugebauer.

Das System IBM System Q One

Das IBM System Q One ist dahingehend optimiert, die Qualität, Stabilität, Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit von Multi-Qubit-Anwendungen gewährleisten. Auf diese Weise macht es moderne Forschungsarbeiten für konkrete Anwendungsszenarien in Wissenschaft und Industrie möglich.

IBM stellt bereits seit 2016 Quantencomputer über die Cloud für jedermann kostenlos zur Verfügung. Stand heute haben mehr als 200.000 Nutzer die Möglichkeit genutzt, auf speziellen Algorithmen basierende Signale an die Rechner zu schicken. Die Software “Qiskit“ wurde mehr als 300.000-mal heruntergeladen und über 200 wissenschaftliche Arbeiten zu Experimenten auf der Plattform veröffentlicht.

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