Wissenschaft trifft Wirtschaft: Quantencomputing in Baden-Württemberg

Im Rahmen einer virtuellen Konferenz brachte BW_i Expert*innen aus dem Bereich Quantencomputing zusammen, bei der konkrete Anwendungsbeispiele in und für die Industrie aufgezeigt wurden.

Rund 80 Vertreter*innen aus Wirtschaft und Wissenschaft nutzten am 21. Oktober 2021 die digitale Plattform "Science meets Industry" von BW_i und tauschten sich über den aktuellen Stand der Quantentechnologien aus.

„Quantencomputing ist die nächste Revolution in Wirtschaft und Industrie sowie im täglichen Leben. Ich glaube, dass sich die Art und Weise, wie wir mit Computern arbeiten, sehr verändern wird. Das gilt in der Kommunikation wie in der Sensortechnologie. Vieles davon wird durch die Forschung angetrieben, aber auch in der Industrie gibt es viele Entwicklungen. Wir möchten zeigen, was in Baden-Württemberg und in der Welt bereits gemacht wird.“

Barbara Houessinon-Junger Leiterin der Abteilung Innovationen & Talente bei BW_i

Was ist ein Quantencomputer, und wie funktioniert er? Diese Frage beantwortete Dr. Dr. Heike Riel, IBM Fellow und Executive Director des IBM Research Frontiers Institute sowie Director of IoT Technology and Solutions bei IBM Research. Sie betonte in ihrem Vortrag, wie wichtig es sei, ein Ökosystem für Quantencomputer mit der baden-württembergischen Wirtschaft aufzubauen:

Es ist jetzt an der Zeit, die richtigen Probleme, die Sie lösen wollen zu identifizieren, die neuen wirtschaftlichen Möglichkeiten und Märkte in Ihrer Branche vorzubereiten, sich aus- und weiterzubilden, das Wissen und die Fähigkeiten in Ihrem Unternehmen aufzubauen und mit den Experten zusammenzuarbeiten, um die Herausforderungen in Ihrem Bereich zu identifizieren, die Sie lösen wollen.“

Wie funktioniert ein Quantencomputer?

Ein Quantencomputer basiert nicht auf Bits wie ein klassischer Computer, sondern auf sogenannten Quantenbits – oder abgekürzt Qubits. Bei einem klassischen Computer wird alles in Bits, also [1] und [0] dargestellt. Wie ein Bit in einem klassischen Computer kann ein Qubit entweder im Zustand [1] oder [0] sein, aber auch [1] und [0] gleichzeitig und in unendlich vielen Zuständen dazwischen. Dadurch braucht der Quantencomputer wesentlich weniger Qubits als heutige Computer Bits zum Berechnen von Problemen. Die Effizienz steigert sich bei Qubits exponentiell, beim klassischen Computer nur linear. Dort, wo klassische Supercomputer an der Komplexität bestimmter Aufgaben scheitern, könnten Quantencomputer eine Lösung sein:

  • Optimierungsaufgaben (Finanzwirtschaft, Logistik)
  • Simulationen (neue chemische Stoffe finden, wie zum Beispiel für Biotechnologie bzw. Medikamente, oder neue Werkstoffe finden, z. B. für neuartige Akkumulatoren)
  • Kryptografie
  • Energetische Optimierungen

Gemeinsam mit IBM betreibt die Fraunhofer-Gesellschaft einen Quantencomputer in Ehningen nahe Stuttgart, der über das Fraunhofer-Institut für deutsche Unternehmen für Tests und Schulungen zur Verfügung steht. Er ist Teil des Kompetenzzentrums für Quantencomputing Baden-Württemberg, welches vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg mit 19 Millionen Euro gefördert wird.

Dr. Christian Tutschku, Quantensoftwareingenieur am Fraunhofer IAO, der in Stuttgart Quantenalgorithmen für industrielle Anwendungen entwickelt, stellte SEQUOIA, eines der Forschungsprojekte des Kompetenzzentrums vor, das anwendungsbezogene Quantenalgorithmen entwickelt.

Quantencomputer kann man in jeder Branche einsetzen. Zum Beispiel im Energiesektor für die Verteilung und Steuerung von Windparks und im Ingenieurwesen für numerische Strömungsmechanik.

Dr. Christian Tutschku Quantensoftwareingenieur am Fraunhofer IAO

Ines Banhardt

Länderbereich Lateinamerika und Start-ups

Annika Gold

Enterprise Europe Network, Erasmus for Young Entrepreneurs

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