Innsbruck entwickelt sich zu einem führenden Zentrum für Quantencomputer

Als der schwedische Philosoph und Zukunftsforscher Nick Bostrom vor elf Jahren sein Buch „Superintelligenz“ veröffentlichte, erregte dieses zwar mächtig Aufsehen, doch die meisten Experten taten die Betrachtungen einer Maschine, die dem Menschen weit überlegen ist, als weit entfernte Zukunftsvision ab.

ChatGPT rückt das Thema wieder in den Fokus

Mit der Veröffentlichung von ChatGPT vor rund 3 Jahren änderte sich dies dramatisch. Damit rückten auch Quantencomputer wieder in den Mittelpunkt des Interesses, schließlich ist ihre Leistungsfähigkeit herkömmlichen Rechnern weit überlegen. Während der Computer von heute, die ihm gestellten Aufgaben, eine nach der anderen abarbeitet, kann ein Quantencomputer zahllose Arbeiten gleichzeitig abwickeln.

Damit wird er den heutigen Rechnern meilenweit überlegen sein, sondern auch zur Gefahr für die Verschlüsselung von Daten oder Kryptowährungen. Das betrifft jedoch auch Zahlungen im Internet. Banken wie digitale Zahlungsdienstleister arbeiten daher schon jetzt daran, ihre Systeme quantensicher zu machen. Noch gilt PayPal als sichere Zahlungsmethode im Casino, doch auch der Zahlungspionier muss schon jetzt daran arbeiten, sein System zukunftssicher zu machen.

Alles gleichzeitig

Schließlich können die sogenannten Qubits, die von Quantencomputern genutzt werden, dank ihrer Superposition, einem Phänomen der Quantenwelt, nicht nur die Zustände 0 und 1 einnehmen, sondern auch viele Zustände gleichzeitig. Damit werden sie in der Theorie dramatisch schneller als der beste Supercomputer.

Ein weiteres Phänomen, jenes der Quantenverschränkung, ermöglicht es, Informationen zwischen den einzelnen Qubits zu verknüpfen. Das macht Quantencomputer extrem effizient. Dies gilt vorwiegend dann, wenn es gilt, enorme Mengen an Daten zu durchforsten oder komplizierte Entwicklungen am Quantencomputer zu simulieren. Noch steht diese Technologie am Beginn ihrer Entwicklung, doch schon jetzt kämpfen die größten Tech-Konzerne der Welt um jeden Zentimeter Vorsprung auf diesem Gebiet.

In Innsbruck hat das Quantencomputerzeitalter begonnen

An der Universität Innsbruck hat man die Dringlichkeit dieses Forschungsgebiets erkannt. Seit Herbst dieses Jahres können Studenten aller Fachrichtungen in der schönen Altstadt von Innsbruck lernen, wie man einen Quantencomputer programmiert. Damit beginnt für sie das Quantencomputerzeitalter.

Dazu hat die Universität Innsbruck einen Quantenrechner vom Unternehmen AQT erworben. Dieser wurde in die Hochleistungsrechner-Infrastruktur der Universität eingebunden und damit den Studenten und Forschern zugänglich gemacht. Damit eröffnet Innsbruck seinen Studenten die einzigartige Möglichkeit, frühzeitig in ein neues Computerzeitalter einzusteigen.

Das wird auch ihre beruflichen Perspektiven erweitern, zeigte sich die Vizedirektorin Janette Walte, bei der Präsentation überzeugt. Sie rechnet fest damit, dass Quantencomputer zukünftig eine große Rolle in zahlreichen Bereichen spielen werden. Die Grundlagen dieser neuen Technologie wurden zu wesentlichen Teilen auch in Innsbruck entwickelt. Sie sieht das Angebot an die Studenten als weltweit einzigartig an.

Geringe Eintrittshürde

Die Eintrittshürde, in diese neue Welt der Hochtechnologie, ist denkbar niedrig. Voraussetzung für eine Teilnahme an einer Lehrveranstaltung sind lediglich Grundkenntnisse in linearer Algebra und erste Programmiererfahrungen. Die Studenten können dabei einfache Quantenschaltkreise programmieren und so erste Anwendungen für den Quantencomputer kennenlernen. Die Lehrveranstaltung steht allen Bachelor- Master- und PhD-Studenten offen. Sie sollen damit die Möglichkeit erhalten, die Technologie kennenzulernen und auszuprobieren.

Doch dieser Quantencomputer steht nicht nur für sich allein. Er ist in die Hochleistungsrechner-Infrastruktur der Universität eingebunden. Entwickelt hat diesen ein Spin-off-Unternehmen der Universität. Dieses hört auf den Namen Alpine Quantum Technologies und wird aus den Mitteln der EU gefördert. Der neue Quantencomputer soll in Zukunft nicht nur von den Studenten, sondern auch von den Wissenschaftlern der Universität genutzt werden.

Renommierte Institute und Wissenschaftler

Nicht erst seit der Etablierung dieses neuen Angebots für Studenten, gilt Innsbruck als eines der weltweit führenden Zentren für Quantencomputing. Hier gibt es renommierte Institute wie das Institut für Quantenoptik und Quanteninformation. Zudem verfügt Innsbruck über eine kritische Masse an anerkannten Wissenschaftlern wie Peter Zoller und Rainer Blatt. Das hat auch das Unternehmen planqc dazu bewogen, neben München hier einen zweiten Standort zu eröffnen. Zahlreiche Talente in diesem Bereich befinden sich in Innsbruck, daher war es für das Unternehmen nur folgerichtig, den Wissenschaftlern hier ein Angebot zu unterbreiten.

Schließlich hat Österreich eine lange und starke Tradition im Bereich der Quantenphysik. Aus den Universitäten in Innsbruck und Wien sind eine ganze Reihe hochqualifizierter Persönlichkeiten hervorgegangen. Das bietet für Start-ups eine Reihe von Vorteilen. Sie finden hier überproportional viele Talente mit hervorragender Ausbildung. Zudem ist die Nähe zu Unternehmen gegeben, die neue Technologien schnell in ihre Arbeitswelt integrieren.

Der Quanten-Hub soll Wirtschaft und Forschung stärken

Daneben gibt es in Tirol schon seit Beginn des Jahres einen sogenannten Quanten-Hub. Das Land hat 150.000 Euro in die Entwicklung dieses Hubs investiert und möchte damit seine Vorreiterrolle stärken. Quantenforschung und Industrie sollen damit noch stärker zusammenarbeiten. Davon sollen nicht nur der Wirtschaftsstandort, sondern auch die lokale Forschung profitieren. Am Ende des Weges erhofft sich die Politik mehr Arbeitsplätze und die Entwicklung neuer Technologien.

Der Quanten-Hub gilt als Antwort auf eine Analyse des Tiroler Hochschulstandortes. Dieser verfügt bereits über eine ausgezeichnete wissenschaftliche Infrastruktur, darauf möchte man aufbauen. Das Know-how soll dazu genutzt werden, um Innsbruck als Zentrum für Quantentechnologie international zu positionieren. Als zentraler Erfolgsfaktor gilt dabei die Zusammenarbeit zwischen der Grundlagenforschung und technologischer Anwendung. Mit dem Quanten-Hub möchte man die Entwicklungen weiter vorantreiben.