Die Trumpf-Tochter Qant und das Institut für Mikroelektronik Stuttgart bauen eine Serienfertigung für Quantenchips auf. Investiert werden zunächst 14 Millionen Euro.
Komplexe Modellrechnungen, Künstliche Intelligenz (KI) oder sichere Datenverschlüsselung – überall, wo hohe Rechenleistungen gebraucht werden, könnten in Zukunft Quantencomputer eine zentrale Rolle spielen. Die Trumpf-Tochter Qant und das Institut für Mikroelektronik Stuttgart (IMS Chips) haben nun einen entscheidenden Schritt hin zur praktischen Anwendung dieser Schlüsseltechnologie verkündet. Die beiden Partner haben am Mittwoch eine Vereinbarung zur gemeinsamen Fertigung von Quantenchips unterzeichnet. Die Investitionen belaufen sich zunächst auf 14 Millionen Euro.
Bereits in zwei Jahren sollen in Stuttgart-Vaihingen Quantenchips in Kleinserie produziert werden. Perspektivisch sollen die Hightech-Bauteile aber auch in größerer Stückzahl gefertigt und am Markt angeboten werden. „Prognosen zufolge wird sich der Weltmarkt für Quantencomputer-Hardware bis 2030 versechsfachen“, sagte Qant-Geschäftsführer Michael Förtsch.
Wirtschaftsnahe Forschung
„Die Kooperation ist ein wichtiger Beitrag zu den Forschungsinitiativen in Deutschland und speziell in Baden-Württemberg“, sagte Joachim Burghartz, Vorstandsvorsitzender des Instituts für Mikroelektronik Stuttgart. Das Institut wurde 1983 vom Land Baden-Württemberg als Stiftung des bürgerlichen Rechts gegründet und betreibt wirtschaftsnahe Forschung unter anderem auf dem Gebiet der Siliziumtechnologie. Die Qant GmbH wurde im Jahr 2018 als Teil der Trumpf-Gruppe gegründet und beschäftigt derzeit am Standort Stuttgart rund 80 Mitarbeiter.
Prozessoren auf der Basis von Quantenchips sollen zunächst vor allem in Großrechenzentren integriert werden und dort besonders anspruchsvolle Aufgaben bewältigen. Die Rechenleistung könnte um einen Faktor 100 bis 1000 höher sein als die konventioneller Systeme, so Förtsch. Es sei zudem zu erwarten, dass der Energieverbrauch von Quantenprozessoren deutlich niedriger sei, was beispielsweise Vorteile beim Training von KI-Software wie ChatGPT verspreche, das bislang sehr viel Strom verbraucht. Ein vielversprechendes Einsatzgebiet sind zudem hochempfindliche Sensoren.
Rechnen mit Qubits
Die Stuttgarter setzen auf Quantenprozessoren, die auf der Basis von Lichtteilchen (Photonen) arbeiten. Andere Entwickler nutzen beispielsweise Supraleiter, die Strom fast ohne Widerstand leiten, oder Atome und geladene Teilchen (Ionen) zum superschnellen Rechnen. Dabei sind häufig sehr niedrige Temperaturen nötig. Photonische Quantenchips könnten dagegen bei Raumtemperatur betrieben werden und seien zudem relativ robust gegenüber Störungen von außen.
Quantencomputer rechnen auf Basis sogenannter Qubits. Diese können nicht nur die Zustände Null und Eins annehmen wie die aus den bisherigen Computern bekannten Bits, sondern auch alle möglichen Zustände dazwischen. Hinzu kommt das quantenphysikalische Phänomen der Verschränkung, das noch höhere Rechenleistungen ermöglichen soll.
Die Landesregierung fördert die Quantentechnologie im Rahmen der Initiative Quantum BW bis zum Jahr 2027 mit 31 Millionen Euro. Auch der Bund stellt auf diesem Gebiet Fördermittel in Milliardenhöhe zur Verfügung.