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Innsbrucker Spin-off will Bauanleitungen für Quantencomputer liefern

28.01.2020

Unternehmen wie IBM oder Google verfolgen derzeit das Ziel, einen universellen Quantencomputer zu bauen. Das Innsbrucker Spin-off ParityQC ist aber überzeugt, dass bis dahin noch genug Zeit ist, um spezialisierte Quantencomputer für Optimierungsprobleme kommerziell zu nutzen. Dafür wollen sie die Bauanleitung liefern, sagten die Geschäftsführer Wolfgang Lechner und Magdalena Hauser zur APA.

Weltweit arbeiten Wissenschafter an verschiedenen Lösungen zur Realisierung von Quantencomputern. Ziel ist es, mit Hilfe quantenphysikalischer Phänomene bestimmte Rechenaufgaben schneller als herkömmliche 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.

Marktreife bis 2022

In Innsbruck ist man weltweit führend bei der Verwendung von Ionen: Die Physiker der Uni Innsbruck und dem Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) haben in den vergangenen Jahren auf Basis von Ionen, die in Fallen gehalten und mit Lasern manipuliert werden können, einen programmierbaren Quantencomputer mit 20 Quantenbits realisiert. Im vergangenen Jahr wurde das Innsbrucker Uni-Spin-off "Alpine Quantum Technologies" (AQT) gegründet, das bis 2022 einen Quantencomputer zur Marktreife bringen will.

Wolfgang Lechner vom Institut für Theoretische Physik der Universität Innsbruck und seine Ko-Geschäftsführerin bei ParityQC, Magdalena Hauser, verfolgen einen anderen Ansatz: "Wir glauben, dass es am Anfang der Entwicklung spezialisierte Quantencomputer geben muss, die sich auf eine bestimmte Sache spezialisieren - bei uns das Lösen von Optimierungsproblemen", so Lechner.

ParityQC sei keine Hardware-, aber auch keine Softwarefirma, "sondern wir stellen Bauanleitungen für Quantencomputer zur Verfügung. Wir sehen uns als eine Architekturfirma, die gemeinsam Algorithmen und Hardware entwickelt, die perfekt zusammenpassen". Das große Plus dabei sei, dass die von Lechner und seinen Innsbrucker Kollegen Philipp Hauke und Peter Zoller entwickelte und bereits patentierte "LHZ-Architektur mit allen Hardwareherstellern und jeder derzeit bekannten Form zur Realisierung von Qubits, also sowohl supraleitende Qubits, Atome, Ionen, Quantumdots, usw., kompatibel ist".

"Wir bieten das Gesamtpaket"

Zielpublikum seien alle Hardwarehersteller, die derzeit vor allem damit beschäftigt seien, die besten Qubits zu finden, während es bei den Algorithmen derzeit ein gewisses Vakuum gebe. "Wir bieten ein Gesamtpaket, bei dem wir sagen, wenn ihr die Qubits auf diese oder diese Art verknüpft, dann könnt ihr dieses oder jenes Problem lösen", so Lechner, der 2017 mit dem START-Preis ausgezeichnet wurde und im Vorjahr den Houska-Preis für sein Konzept erhalten hat.

Und das sollen zunächst einmal vor allem komplexe Optimierungsprobleme sein, für die derzeit Supercomputer eingesetzt werden, die dabei aber rasch an Grenzen stoßen. Dazu zählen etwa Probleme der Logistik, wie die Frage, in welcher Reihenfolge ein Versandhändler Bücher aus den Lagerregalen nehmen muss, oder eine LKW-Flotte möglichst treibstoffsparend eine bestimmte Route abfahren muss. Lechner nennt aber auch das große Thema "Machine Learning", wo das Lernen in Neuronalen Netzen letztendlich auch ein Optimierungsproblem sei.

Der Physiker ortet hier einen "riesigen Markt für das Quantum-Computing". Das sieht offensichtlich auch der aus Österreich stammende Physiker und Investor Hermann Hauser, der sich gemeinsam mit Herbert Gartner von eQventure an der ParityQC GmbH beteiligt.

Service: https://parityqc.com/

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