Europäischer Quantencomputer: Saar-Physiker federführend mit dabei

25. März 2019


Zehn Partner aus Wissenschaft und Industrie, darunter federführend der Saarbrücker Professor Frank Wilhelm-Mauch, werden in den kommenden drei Jahren einen Quantencomputer entwickeln und bauen. Er wird europaweit der erste auf diesem Level sein und unter vergleichbaren Systemen weltweit führend. Er wird mit rund zehn Mio. Euro gefördert. Wir sprachen darüber mit Professor Frank Wilhelm-Mauch.

 

Herr Professor Wilhelm-Mauch, wie unterscheiden sich die sogenannten Super-Computer von den heutigen PCs und mobilen Geräten?
Ein Quantencomputer nutzt die Gesetze der Quantenphysik, um Datenverarbeitung enorm zu beschleunigen. Moderne Höchstleistungsrechner, wie sie in Rechenzentren stehen, erhalten ihre Geschwindigkeit weniger dadurch, dass die Prozessoren viel schneller sind als bei PCs, sondern dadurch, dass viele Prozessoren parallel rechnen. Der Quantencomputer kann mit nur einem Prozessor Daten maximal parallel verarbeiten. Das kann eine Reihe rechenintensiver Aufgaben stark beschleunigen.

 

Was ist Ihre Aufgabe in dem Flagship-Projekt der EU?
In unserem Projekt OpenSuperQ bin ich der Koordinator. Wissenschaftlich machen wir an der Universität des Saarlandes Theorie und Modellierung nah an der Hardware. Wir entwerfen Steuerungen, die zwischen der Maschinensprache und der Hardware sitzen, und Methoden zur Leistungsanalyse und Kalibrierung des Quantencomputers. Außerdem entwerfen wir Anwendungen, vor allen Dingen im Bereich der Materialwissenschaften.Das Flaggschiff-Programm der EU hat aber noch viel mehr Komponenten – z. B. Im Bereich Quantenverschlüsselung und Quantensensorik. Auch hier ist die Universität mit anderen Gruppen aus der Physik stark vertreten.

 

Wie und wann werden diese Computer die Wirtschaft beeinflussen?
Echten Mehrwert zunächst in ganz wenigen Anwendungen – etwa in der Modellierung von Materialien und Molekülen, die schon von recht kleinen Quantencomputern profitieren – erwarte ich in den nächsten fünf Jahren. Ab dann kommen hoffentlich mehr Einsatzgebiete dazu, wie Maschinenlernen und Künstliche Intelligenz, Optimierung, Routenplanung, Finanzmarktanalyse und anderes, was wir noch gar nicht abschätzen können.

 

Suchen Sie Kooperationen mit regionalen Unternehmen?
Aber gerne! Das Verbinden von use cases wie Optimierung und Künstliche Intelligenz mit den noch recht abstrakt gehaltenen Quantenalgorithmen ist ein lohnendes Gebiet. Andererseits macht unser Flaggschiff-Projekt Hardware, und es sind schon einige hochinnovative Mittelständler aus verschiedenen Ländern dabei. Je größer der Quantencomputer wird, desto wichtiger wird es, dass Komponenten von solchen Spezialisten mitentwickelt werden – hier geht es vor allen Dingen um hochpräzise elektronische Bauelemente, Echtzeitsteuerungen und ähnliches.

 

Kann oder muss sich die regionale Wirtschaft heute schon damit befassen?
Wir hören von einer Reihe von forschungsintensiven Unternehmen mit hohem IT Einsatz, dass der mögliche Wettbewerbsvorteil durch einen Quantencomputer groß genug ist, dass man sich damit beschäftigen muss, um auch in Zukunft vorne mit dabei zu sein. Wer so im Wettbewerb steht, sollte Quantentechnologie auf dem Radar haben.

 

Wie kann saaris hier unterstützen?
Als theoretischer Physiker kenne ich zwar die großen Namen der Saarwirtschaft, aber es gibt wahrscheinlich use cases in ganz unerwarteten Ecken. Über die würden wir gerne etwas lernen – und natürlich kann ich das Thema auch genauer vorstellen. Ich halte regelmäßig Vorträge in Firmenzentralen oder bei Start-up-Events – warum nicht auch mal dahemm?


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Professor Frank Wilhelm-Mauch (Foto: Thorsten Mohr)