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Große Ideen fangen oft in einer Garage an – Gottlieb Daimler hat 1886 in einer die moderne Mobilität erfunden, und natürlich sind auch die Garagen von Bill Gates, Steve Jobs oder den Gründern von Hewlett-Packard berühmt. Gute Ideen werden aber dann groß, wenn sie die Garage verlassen, und sich Leute über diese Ideen austauschen, sie fortentwickeln und schließlich die Produkte nutzen. Die Quantentechnologie stellt da keine Ausnahme dar.

Eine zukunftsweisende Technologie unserer Zeit ist Quantum Computing. Quantencomputer machen sich die komplexen Gesetze des Quantenuniversums zu Nutze und ermöglichen so eine immense Rechen-Power. Auch wenn diese visionären Rechner natürlich nicht in einer Garage, sondern in Forschungslaboren unter High-Tech-Bedingungen und mit Equipment wie etwa riesigen Quanten-Kühlschränken entwickelt werden, passt dieser Vergleich dennoch gut: Der Quantencomputer verlässt gerade bei IBM die Forschungslabore und geht hinaus in die Welt.

Vor kurzem stellte IBM eine konkrete Roadmap für seine nächsten Meilensteine in der Quantentechnologie bis in das Jahr 2023 vor: In den nächsten drei Jahren wird es jedes Jahr Quantenrechner mit deutlich mehr Qubits geben.

Zukunftsweisende Technologie basiert aber immer auch auf der Kollaboration von Expertinnen und Experten aus unterschiedlichen Gebieten, die gemeinsam an einem großen Ziel arbeiten. Im IBM Q-Netzwerk tauschen sich weltweit Forschungseinrichtungen, Universitäten und Unternehmen über Quantum Computing aus und arbeiten an dessen kommerziellen Einsatzgebieten. Die Teilnehmer haben dabei über die Cloud Zugriff auf quantenbasierte Systeme von IBM.

Aktuell steht ein weiterer großer Schritt dieser Zusammenarbeit an – und zwar ganz konkret vor Ort, an einem ganz konkreten Quantenrechner. Gerade jetzt – quasi in diesem Moment, in dem Sie diesen Artikel lesen – wird bei IBM in Ehningen der erste Quantenrechner Europas installiert. Der IBM Q System One wird Anfang nächsten Jahres in Betrieb gehen und ist Teil der Zusammenarbeit mit der Fraunhofer-Gesellschaft. Dieser Meilenstein steht ganz im Zeichen des Dreiklangs aus innovativer Technologie, enger Kollaboration über Fachgrenzen hinweg und einem Ort, der Technologie und Menschen zusammenbringt – und somit ein einzigartiges Quantum-Ökosystem ermöglicht.

Ein Quanten-Computer als Startpunkt für visionäre Ideen – und für den kommerziellen Nutzen

Der neue „Quantum-Nukleus“ direkt neben dem IBM Technology Campus in Ehningen wird Partner aus der Politik, der lokalen Verwaltung und anderen Interessensgruppen inspirieren. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, Unternehmen, Startups sowie Expertinnen und Experten aus anderen Bereichen finden hier einen Nukleus für die Fortentwicklung von Quantentechnologien und ihrem zukünftigen Einsatz in gesellschaftlichen und kommerziellen Bereichen.

Konkrete Einsatzmöglichkeiten für die Quantentechnologie zeichnen sich bereits ab – beispielsweise in der Chemie, Materialforschung oder Logistik: Quantencomputer sind aufgrund ihrer Funktionsweise besonders gut dafür geeignet, Stoffe zu simulieren oder Optimierungsprobleme zu lösen. Letztere zählen zu den zentralen Herausforderungen in verschiedenen Branchen. Beispielsweise können Quanten-Algorithmen bei der Verkehrssteuerung in einer Großstadt helfen, bei der Suche nach neuen Medikamenten oder auch bei der Entwicklung von neuartigen Batterien. So forschen Daimler und IBMdaran, mit Hilfe von Quantencomputern eine neue Generation von Lithium-Sulfur-Batterien für Elektroautos zu entwickeln. Die potenziellen Anwendungsfälle für Quantencomputer sind also sehr groß. Das umfassende Markt- und Nutzungspotenzial zeigt auch eine Studie der Fraunhofer-Allianz Big Data und Künstliche Intelligenz.

Es ist also höchste Zeit für Unternehmen, sich mit Quantentechnologien zu beschäftigen. Sie sollten sich jetzt darüber klarwerden, welche Möglichkeiten diese Technologie für ihre Branche und ihre Unternehmen bietet, und wie sie bereits jetzt an dieser Entwicklung partizipieren können. Denn: Nur abzuwarten, was andere machen, ist bei bahnbrechenden Technologien nicht ratsam und hat sich selten bewährt, sei es beim Auto vor über 100 Jahren, seit 30 Jahren beim Internet – oder ganz aktuell bei der Digitalisierung.

Selbst erfahrene Unternehmensexperten treffen Entscheidungen, die Weichen für die Zukunft stellen, nicht im luftleeren Raum, sondern im Austausch mit anderen Experten. Ein Erfolgsfaktor der Zusammenarbeit ist dabei, dass alle Beteiligten Vorteile erzielen – und diese liegen im Quanten-Ökosystem klar auf der Hand: Unternehmen können frühzeitig potenzielle Anwendungsfälle einbringen und Wissenschaftler wiederum erfahren neben der Forschung, welche „Praxistests“ Quantencomputer bestehen müssen. Genau diese Möglichkeiten will der geplante IBM Quantum-Campus bieten.

Und auch die Gesellschaft soll von der Entwicklung dieser Zukunftstechnologie profitieren. Daher fördert die Bundesregierung Quantentechnologien in den nächsten Jahren mit zwei Milliarden Euro.

IBM und Fraunhofer – eine Kooperation im Zeichen der Quantentechnologie

Die Fraunhofer-Gesellschaft und IBM kooperieren im Rahmen eines bundesweiten Fraunhofer-Kompetenznetzwerks. Mit dem IBM Quantencomputer in Ehningen werden dabei die Technologie und Anwendungsszenarien erforscht. Ziel ist es, die Quantum Computing-Kompetenz in Deutschland und Europa zu erhöhen und damit Wettbewerbsvorteile für die hiesige Wirtschaft und Wissenschaft zu schaffen. Dafür erhalten Unternehmen und Forschungseinrichtungen Zugriff auf IBM Quantencomputer in Deutschland (unter europäischen Datenschutzregeln) und den USA.

Obwohl ein IBM Quantencomputer gerade im Rahmen dieses Projekts hinaus in die Welt geht, darf man von Ehningen, der europäischen Heimat des Quanten-Computers durchaus metaphorisch auch von einer „Garage“ sprechen – wenn auch eben im übertragenen Sinn: Die sogenannte IBM Garage ist zwar einerseits ein methodischer Ansatz, aber anderseits auch ein konkreter Ort, an dem Unternehmenspartner agil und branchenübergreifend mit anderen Experten zusammenarbeiten.

Wer weiß, vielleicht ist dieser Ansatz der Grundstein für ein deutsches „Silicon Valley“ – oder auch Quanten-Valley. Schließlich hat auch in Kalifornien alles in Garagen begonnen.

Jeder, der sich dem Thema Quantentechnologie gern annähern möchte, kann die von IBM entwickelte App “Hello Quantum” ausprobieren: https://helloquantum.mybluemix.net/

Wer gleich richtig ins Programmieren einsteigen will, kann sich unter https://qiskit.org/textbook/preface.html Details zu Qiskit, einem Open-Source Framework für Quantencomputer anschauen.

Dieser Blogpost über Quantentechnologie ist in Zusammenarbeit mit Dirk Wittkopp, Vice President Development, Geschäftsführer des deutschen IBM Forschungs- und Entwicklungszentrums, entstanden.