Die Quantentechnologie als Schlüsseltechnologie der Zukunft kommt in Deutschland einen wichtigen Schritt voran. Am Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) der Bayerischen Akademie der Wissenschaften in Garching bei München ist ein neuartiger Quantencomputer offiziell in Betrieb genommen worden. Es sei ein Startschuss für die Reise in unbekannte Dimensionen, hieß es.
Euro-Q-Exa ist einer von sechs im Zuge eines EU-Projekts konstruierten Quantensystemen, die in europäische Höchstleistungsrechner integriert und von der EuroHPC Joint Undertaking beschafft werden. Damit will sich die EU in diesem Bereich einen Platz an der Weltspitze sichern und eigene Rechen-Kapazitäten schaffen.
Kälter als das Weltall
Der neue Garchinger Quantencomputer, der in den dortigen Supercomputer SuperMUC-NG integriert ist und mit einer Technologie des deutsch-finnischen Start-ups IQM Quantum Computer arbeitet, hat eine Rechenleistung von 54 Quantenbits (Qubits). Er wird auf unter -273 Grad Celsius gekühlt, um die empfindlichen Recheneinheiten zu stabilisieren und nutzbar zu machen. Das gilt als physikalischer Nullpunkt. Zum Vergleich: Im Weltall herrscht eine Temperatur von etwa -270 Grad. Ergänzt wird Euro-Q-Exa voraussichtlich bis Jahresende um einen Quantencomputer mit etwa 150 Qubits.
«Mit Euro-Q-Exa verbinden wir die Stärken des Quanten- mit denen des Supercomputings. Forschende erhalten damit die Möglichkeit, neue Ansätze zu erproben, wegweisende Berechnungen umzusetzen und somit neue wissenschaftliche Dimensionen zu erschließen», sagte Dieter Kranzlmüller, Leiter des LRZ.
Quantencomputer können unter anderem in Handel und Logistik oder im Finanzwesen sowie für das Design von Mikrochips komplexe Rechenaufgaben lösen, etwa die effizienteste Verbindung von Standorten. Schon bei 10 Standorten entstehen mehrere Millionen Möglichkeiten, bei 58 steigt die Zahl der Varianten auf eine Tredezillion – das ist eine Zahl mit 78 Stellen. Das mache die Berechnung mit klassischen Rechenmethoden äußerst aufwendig.
Das Unternehmen IQM, das den Quantencomputer am LRZ gebaut hat, ist eine finnisch-deutsche Ausgründung der Aalto-Universität. Zur Eröffnung kam die EU-Vizepräsidentin für Technologie, Henna Virkkunen, die aus Finnland stammt.
Meilenstein für Europa
«Ganz im Sinne der Hightech Agenda Deutschland werden wir so zum Top-Technologieland in der Schlüsseltechnologie Quantentechnologien», sagte Bundesforschungsministerin Dorothee Bär (CSU).
Bayerns Wissenschaftsminister Markus Blume (CSU) sagte, von Garching gehe ein starkes Signal aus: «Projekte wie dieses zeigen, dass Bayern bereit ist, Verantwortung für Europas digitale Zukunft zu übernehmen.» Der Executive Director von der EuroHPC Joint Undertaking, Anders Jensen, sprach von einem Meilenstein auf dem Weg zu einer europäischen Quantencomputerinfrastruktur von Weltklasse.
Das System kostet insgesamt 25 Millionen Euro. Davon übernimmt der Bund 12 Millionen Euro, die Europäische Union 10 Millionen Euro sowie der Freistaat Bayern 3 Millionen Euro. Das Bundesforschungsministerium finanziert außerdem notwendiges Personal und Sachmittel.