Quantencomputer
APA (C. Lackner)
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Wissenschaft

Weitere Erfolge für Tiroler Quantenphysiker

Für die meisten mag es ein Buch mit sieben Siegeln sein, immer wieder aber machen Tiroler Quantenphysiker international mit ihren Erfolgen aufmerksam. Das Innsbrucker Spin-off-Unternehmen ParityQC arbeitet nun mit dem japanischen Elektronikkonzern NEC an einem neuen Ansatz für Quantencomputer.

Der japanische Elektronikkonzern NEC und das Innsbrucker Spin-off-Unternehmen ParityQC forschen an einem Quantencomputer-Ansatz, mit dem sich Optimierungsprobleme etwa in der Logistik oder in anderen Wirtschafts- und Wissenschaftsbereichen leichter lösen lassen. Der Bauplan und das Betriebssystem des Hardware-Systems von NEC wird im Rahmen der am Mittwoch von den Unternehmen bekannt gegebenen Kooperation aus Tirol kommen.

Hard-und Software müssen perfekt passen

„Einer der großen Vorteile der gemeinsamen Entwicklung von Hardware und Software ist die perfekte Abstimmung dieser beider Disziplinen. Die Erforschung dieses Ansatzes, zusammen mit der neu entwickelten Hardware-Plattform von NEC ist sehr vielversprechend“, werden die ParityQC-Geschäftsführer Wolfgang Lechner (Institut für Theoretische Physik der Universität Innsbruck) und Magdalena Hauser in einer Aussendung zitiert. NEC sei das erste Unternehmen, das die Architektur der Innsbrucker Experten in einem Optimierungssystem auf Quantenbasis („Quantum Annealing“) verwenden wird. Bis zum Jahr 2023 will man nun einen „skalierbaren, praktisch nutzbaren Quantenannealer“ bauen, so das Ziel.

Weltweite Forschung an Superrechnern

Weltweit arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an verschiedenen Lösungen zur Realisierung von Quantencomputern. Ziel ist es, mit Hilfe quantenphysikalischer Phänomene bestimmte Rechenaufgaben schneller als herkömmliche, klassische Computer zu lösen. Anders als die kleinste Informationseinheit (Bit) eines konventionellen Computers, die nur exakt zwei Zustände (0 und 1) einnehmen kann, können die Qubits genannten Informationseinheiten des Quantencomputers mehrere Zustände gleichzeitig darstellen. Qubits können auf verschiedene Weise realisiert werden, etwa mit Ionen, Atomen, Photonen oder supraleitenden Schaltkreisen. Auf letztere setzt NEC mit supraleitenden „Parametron Qubits“.

Ergebnisse aus Tirol bereits patentiert

Die patentierte Quantencomputer-Architektur des Tiroler Unternehmens, das im Umfeld der Forschungsgruppen an der Uni Innsbruck und dem Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) entstanden ist, ermögliche es Quantencomputer mit sehr reduzierter Komplexität und damit skalierbar zu bauen. Zusammen mit dem Betriebssystem „ParityOS“ sollen industrierelevante Probleme früher und mit vergleichsweise kleineren Chips gelöst werden, heißt es. Bei komplexen Optimierungsproblemen stoßen auch sehr rechenstarke Supercomputer bald an die Grenzen ihrer Rechenkapazitäten. Quantencomputer-Ansätze sollen hier Abhilfe schaffen.