Das Fraunhofer IWU hat Sachsens ersten mobilen, bei Raumtemperatur betriebenen Quantencomputer in Betrieb genommen. Dieser stärkt das SAX-QT-Forschungsnetzwerk. Fraunhofer IWU has put the first mobile quantum computer in Saxony into operation. This computer operates at room temperature. This strengthens the SAX-QT research network.
Seit dem 11. Juni arbeitet im Dresdner Institutsteil des Fraunhofer IWU ein neuer 4-Qubit-Quantencomputer, der zu den ersten weltweit gehört, die bei Raumtemperaturen funktionieren. Das Gerät steht dem Sächsischen Forschungsnetzwerk für Quantentechnologien (SAX-QT), an dem sich mehrere Fraunhofer-Institute, Universitäten und Hochschulen beteiligen, für die Erforschung neuer Anwendungsgebiete des Quantencomputings zur Verfügung. Das IWU selbst wird den neuen Rechner schwerpunktmäßig zur Weiterentwicklung von Industrie-4.0-Lösungen für eine sich selbst steuernde, vom Menschen lernende (kognitive) Produktion einsetzen. Durch die enge Anbindung des Instituts an das verarbeitende Gewerbe (Automobilbau, Luftfahrt, Maschinen- und Anlagenbau) werden auch Industriepartner profitieren.

Quantencomputer sind prinzipiell um ein Vielfaches leistungsfähiger als herkömmliche Computer und könnten künftig hochkomplexe Aufgabenstellungen in vielen Bereichen lösen, die die Rechenleistung heutiger Computer entweder überfordern würden oder mit „klassischen” Rechnern nicht wirtschaftlich umsetzbar sind. Die Entwicklung von Quantencomputern steht jedoch noch ganz am Anfang: Die Geräte sind voluminös, teuer in der Anschaffung und meist nur unter Laborbedingungen bei Temperaturen unter -270 °C zu betreiben.

Der vom Leipziger Startup SaxonQ bezogene Quantencomputer ist als eines der ersten Geräte industrietauglich und handlich konstruiert. Die Prozessoren der mobilen Box kommen ohne Kühlung und komplexe Infrastruktur aus und sind unempfindlich gegen Störungen. Die Qubits, die Recheneinheiten des Quantencomputers, werden auf einem wenige Millimeter kleinen Diamant-Chip erzeugt.

Wissenschaft und Wirtschaft versprechen sich von der Quantentechnologie erhebliche Steigerungen in Leistungsfähigkeit und Energieeffizienz. Vereinfacht gesagt müssen heutige (digitale) Computer jede Operation mit 0 und 1 sequenziell (nacheinander) rechnen, während Quantencomputer alle (möglichen) Optionen parallel (gleichzeitig) durchspielen können. Für die Datenverarbeitung ergeben sich dadurch faszinierende neue Möglichkeiten, bei einem drastisch reduzierten Energieverbrauch. Nicht nur KI-Anwendungen, die heutigen Rechnern enorme sequenzielle Rechenleistungen abverlangen, könnten in Zukunft erheblich umwelt- bzw. klimafreundlicher betrieben werden.

Der neue Quantencomputer wird dem Sächsischen Forschungsnetzwerk für Quantentechnologien (SAX-QT) zusätzlichen Schub verleihen. In SAX-QT arbeiten die Institute Fraunhofer IWU und IPMS insbesondere mit der Hochschule Zittau/Görlitz (HSZG) und dem Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung (IFW) Dresden an innovativen Quantentechnologien und Quantenmaterialien. SAX-QT führt die Kompetenzen der beteiligten Netzwerkpartner auf dem Gebiet der Quantentechnologien zusammen, um die regionale und europäische technologische Souveränität in diesem Bereich zu fördern.

Das Fraunhofer IWU hat bereits Schulungen zum Quantencomputing für alle Interessierten aus Industrie und Forschung im Angebot, die einen einfachen Einstieg in die Welt des Quantencomputings wünschen.

A new 4-qubit quantum computer has been operating at the Dresden branch of Fraunhofer IWU since June 11. It is one of the first in the world to function at room temperature. The device is available to the Saxon Research Network for Quantum Technologies (SAX-QT), which includes several Fraunhofer institutes, universities, and colleges, for research into new applications of quantum computing. Fraunhofer IWU will primarily use the new computer to further develop Industry 4.0 solutions for self-controlling, cognitive production. The institute’s close ties to the manufacturing industry, including the automotive, aviation, and mechanical and plant engineering sectors, will also benefit industrial partners.

In principle, quantum computers are many times more powerful than conventional computers and could, in the future, solve highly complex tasks in many areas that would overwhelm today’s computing power or be economically infeasible with „classical“ computers. However, quantum computer development is still in its infancy. The devices are bulky and expensive to purchase. They can usually only be operated under laboratory conditions at temperatures below -270 °C.

The quantum computer purchased by the Leipzig-based startup SaxonQ is one of the first devices designed for industrial use that is easy to handle. The processors in the mobile box do not require cooling or complex infrastructure and are insensitive to interference. The qubits, the quantum computer’s computing units, are generated on a diamond chip measuring just a few millimeters.

Both science and industry expect quantum technology to significantly increase performance and energy efficiency. Simply put, today’s digital computers calculate operations sequentially, using 0s and 1s, while quantum computers can run through all possible options simultaneously. This opens up fascinating new possibilities for data processing with drastically reduced energy consumption. AI applications, for example, demand enormous sequential computing power from today’s computers, but they could be operated much more environmentally and climate-friendly in the future.

The new quantum computer will further boost the Saxon Research Network for Quantum Technologies (SAX-QT). SAX-QT consists of the Fraunhofer Institutes for Machine Tools and Forming Technology (IWU) and for Photonic Microsystems (IPMS), which collaborate with the Zittau/Görlitz University of Applied Sciences (HSZG) and the Leibniz Institute for Solid State and Materials Research (IFW) in Dresden on innovative quantum technologies and quantum materials. SAX-QT unites the participating network partners‘ expertise in quantum technologies to promote regional and European technological sovereignty in this field.

Fraunhofer IWU offers training courses on quantum computing for anyone in industry or research who wants an introduction to quantum computing.

Von Jakob Jung

Dr. Jakob Jung ist Chefredakteur Security Storage und Channel Germany. Er ist seit mehr als 20 Jahren im IT-Journalismus tätig. Zu seinen beruflichen Stationen gehören Computer Reseller News, Heise Resale, Informationweek, Techtarget (Storage und Datacenter) sowie ChannelBiz. Darüber hinaus ist er für zahlreiche IT-Publikationen freiberuflich tätig, darunter Computerwoche, Channelpartner, IT-Business, Storage-Insider und ZDnet. Seine Themenschwerpunkte sind Channel, Storage, Security, Datacenter, ERP und CRM. Dr. Jakob Jung is Editor-in-Chief of Security Storage and Channel Germany. He has been working in IT journalism for more than 20 years. His career includes Computer Reseller News, Heise Resale, Informationweek, Techtarget (storage and data center) and ChannelBiz. He also freelances for numerous IT publications, including Computerwoche, Channelpartner, IT-Business, Storage-Insider and ZDnet. His main topics are channel, storage, security, data center, ERP and CRM. Kontakt – Contact via Mail: jakob.jung@security-storage-und-channel-germany.de

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