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Qutech: Aufbau eines Quantendeltas

Auch wenn die Quantentechnologie gerade erst beginnt, Gestalt anzunehmen, ist es jetzt an der Zeit, über die Möglichkeiten nachzudenken, die sie bieten – sowohl zur Verbesserung bestehender Geschäftsmodelle als auch zur Schaffung neuer Chancen. In den Niederlanden steht die Qutech-Initiative an der Spitze der Bestrebungen, eine Quantenindustrie im niederländischen Delta aufzubauen.

Der Quantencomputer bleibt trotz aller Aufregung, die ihn umgibt, immer noch etwas Mysteriöses. Sicher, die Theorie ist solide: Wissenschaftler haben eine ziemlich gute Vorstellung davon, was zum Bau benötigt wird. Aber das sind die Konturen, die Grundprinzipien. Nur wenige würden es wagen, vorherzusagen, wie der erste richtige Quantencomputer im Inneren tatsächlich aussehen wird und auf welcher Technologie er basieren wird. Bereits heute werden mehrere Kandidaten in Erwägung gezogen und wahrscheinlich werden im Laufe der Zeit weitere Optionen auftauchen – oder im Sande verlaufen.

Dennoch ist der Quantencomputer vom Konzept zur Realität geworden: Es wurden bereits einige primitive Exemplare gebaut. Für Außenstehende können diese Systeme nichts besonders Nützliches tun, aber es geht darum, dass Quantenberechnungen durchgeführt werden, was bedeutet, dass sich die Leute die Hände schmutzig machen.

Diese Quantenbauer müssen über das gesamte System nachdenken. Nicht nur über die Quantenbits (Qubits), welche die Berechnungen durchführen, sondern auch über die Elektronik und Software, die für deren Management und Steuerung benötigt werden. So wie ein PC neben einem Prozessor eine Festplatte und ein Betriebssystem benötigt, braucht ein Quantencomputer neben einem Prozessor auch periphere Elektronik. Eigentlich braucht er sogar eine ganze Menge davon. Um einen Quantencomputer zu betreiben, benötigt man einige ziemlich große, „herkömmliche“ Computer.

Wie man einen Quantencomputer baut

Die Elemente, die den modernen Computer ausmachen, wurden der Reihe nach entwickelt, eins nach dem anderen, bis dann alle zusammenkamen. Es begann vor Jahrzehnten mit der Erfindung des Transistors, dann kam der integrierte Schaltkreis (Computerchip) und irgendwann begann jemand an der Software zu arbeiten und so weiter.

So wird der Quantencomputer nicht gebaut, erklärt Ronald Hanson, wissenschaftlicher Direktor des niederländischen Quantenforschungszentrums Qutech in Delft. „Bereits in diesem frühen Stadium arbeiten viele Disziplinen zusammen, sowohl Wissenschaftler als auch Ingenieure. Fortschritte in einem bestimmten Bereich hängen davon ab, dass auch in allen anderen Bereichen Fortschritte gemacht werden. Es handelt sich nicht um eine schrittweise Entwicklung isolierter Technologien.“

Qutech ist einer der wenigen Orte in der Welt, an denen eine solche gemeinsame Anstrengung unternommen wird. Google und IBM sind die bekanntesten Unternehmen, die komplette Quantencomputer bauen, zusammen mit einigen weniger bekannten Unternehmen, während sich die meisten Forschungsgruppen auf ein einzelnes Problem oder höchstens auf einige wenige konzentrieren. Aber Qutech ist weder ein Unternehmen noch eine Forschungsgruppe. Es handelt sich um eine öffentlich-private Zusammenarbeit, in der man versucht, die Anstrengungen zum Aufbau einer Quantenindustrie im niederländischen Delta zu nutzen. Wie erfolgreich war das bisher?

Lesen Sie hier den ganzen Artikel (auf Englisch)

An diesem Beitrag haben mitgewirkt:

  • Produktion: Emma van Harten und Leandra Marzluff
  • Partnerships: Derk Marseille
  • Redaktion: Bertus Bouwman und Peter Oehmen (sprachliche Adaption)

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