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Gastkommentar Europa braucht einen eigenen Quantencomputer – tut dafür aber nicht genug

Quantencomputer galten als Gedankenspiele. Heute ist klar: Sie werden in der Praxis eine Rolle spielen. Europa muss sich dem Rennen um die Beherrschung der Technik stellen.
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Google-Chef Sundar Pichai posiert vor dem Quantencomputer, den seine Wissenschaftler entwickelt haben. Quelle: dpa
Google meldet Durchbruch mit Quantencomputer

Google-Chef Sundar Pichai posiert vor dem Quantencomputer, den seine Wissenschaftler entwickelt haben.

(Foto: dpa)

Google ist es vor wenigen Wochen gelungen, mit einem experimentellen Quantencomputer eine Rechenaufgabe in 200 Sekunden zu lösen, für die ein herkömmlicher Supercomputer nach Angaben des Tech-Konzerns 10.000 Jahre benötigen würde. Die von dem Konzern daraufhin verkündete „Quantum Supremacy“ hat die Tech-Branche aufgerüttelt. Seitdem blickt die Welt auf jene Gruppe an Experten, die diese neue Generation von Computern entwickelt.

Denn galt Quantencomputing vor einigen Jahren eher als ein Gedankenspiel der theoretischen Physik, ist heute klar: Es wird Quantencomputer geben, die in der Praxis eine relevante Rolle spielen werden. Neben der Frage nach dem Wann rückt nun ein weiterer Aspekt in den Mittelpunkt: Wer wird die neue Technologie in Zukunft beherrschen?

Derzeit kündigt sich ein Zweikampf zwischen Nordamerika und China an. In den USA und Kanada steht der entfachte Quantenhype auf mehreren Beinen. Die Zuflüsse seitens Venture-Capital-Investoren haben sich in den Jahren 2017 und 2018 gegenüber den beiden Vorjahren vervierfacht, auf mindestens 450 Millionen Dollar. Auch 2019 ergießt sich ein Füllhorn von VC-Kapital über die mehrere Dutzend Firmen starke Start-up-Szene, die sowohl im Silicon Valley wie auch darüber hinaus angesiedelt ist.

Hinzu kommen der Internetgigant Google, Computerbauer wie IBM, die an dem Technologiesprung ihrer Branche teilhaben wollen, und Softwareriesen wie Microsoft. Auch andere US-Konzerne setzen auf Quantencomputing. Das Technologieunternehmen Honeywell beispielsweise hat zehn Jahre unter dem Radar die Entwicklung vorangetrieben und nun angekündigt, in Kürze Ergebnisse vorzustellen. Honeywell will mit Quantencomputing bald erste Umsätze generieren.

Jan Goetz, 34,  ist CEO von IQM, einem mit knapp zwölf Millionen Euro Venture Capital gegründeten Start-up mit Sitz in Helsinki, das an der Entwicklung von Schlüsselkomponenten für Quantencomputer arbeitet. Quelle: privat
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Jan Goetz, 34, ist CEO von IQM, einem mit knapp zwölf Millionen Euro Venture Capital gegründeten Start-up mit Sitz in Helsinki, das an der Entwicklung von Schlüsselkomponenten für Quantencomputer arbeitet.

(Foto: privat)

Eine weitere Kraft hinter den Anstrengungen in den USA ist das Militär. Ein funktionstüchtiger Quantencomputer könnte derzeitige Verschlüsselungssysteme knacken. Deshalb will das US-Verteidigungsministerium auf der Höhe der Zeit sein, vermutlich zu jedem Preis. Im Dezember 2018 gab der US-Präsident zudem ein 1,2 Milliarden Dollar schweres Programm, die US Nation Quantum Initiative, zur Förderung des Quantencomputing frei.

Auch China macht beim Wettlauf mit

China steht den USA im Wettlauf um den ersten industriellen Quantencomputer in nichts nach, obwohl die dortigen Verhältnisse nach außen hin weniger transparent sind. Bekannt ist, dass der chinesische Staat das Ziel ausgegeben hat, bis 2030 die führende Nation im Bereich Quantentechnologien zu sein. China stellt dafür zehn Milliarden Dollar zur Verfügung.

Die Chancen stehen nicht schlecht. Mit über 600 Patenten zwischen 2012 bis 2017 erzielte China rund 43 Prozent aller weltweiten Quantentechnologie-Patente, Tendenz steigend. Zudem hält China die führenden Internetkonzerne Tencent, Alibaba, Baidu sowie Huawei dazu an, massiv in Quantencomputing zu investieren und bittet die Unternehmen auf organisierten Konferenzen zum Austausch des Wissensstandes. Die internen Budgets für Quantentechnologien dieser IT-Giganten allein dürften im Milliardenbereich liegen.

Dieser Fokus passt gut in die Strategie des Landes, bei Künstlicher Intelligenz (KI) global führend zu werden. In China wächst eine junge, technisch-naturwissenschaftlich gut ausgebildete Generation heran, die beste digitale Fähigkeiten besitzt. Mit anwendungsfähigen Quantencomputern, KI und IoT (Internet of Things) könnte China ganze industrielle Entwicklungsstadien überspringen, die westliche Volkswirtschaften in Jahrzehnten durchlaufen haben. Quantencomputing ist aus Sicht der chinesischen Führung dafür ein wesentliches Puzzleteil.

Und Europa? Die akademische Forschung ist spitze, weltweit auf Augenhöhe. Forschungszentren wie die ETH Zürich, die Aalto Universität in Helsinki, TU Delft in den Niederlanden und die Chalmers Universität in Göteborg, die von einer Stiftung der schwedischen Industriellendynastie Wallenberg rund 150 Millionen Euro erhält, repräsentieren den State of the Art. In Deutschland sind es die Universitäten in Karlsruhe, Mainz und München, die in der Quantenphysik vorne mitspielen.

Auch die Brüsseler Politik hat das Potenzial des Quantencomputing erkannt. Neben „Human Brain“ und „Graphen“ ist „Quantum“ das dritte Aushängeschild der derzeitigen Forschungs- und Entwicklungsförderung. Die EU-Staaten stellen dafür eine Milliarde Euro zur Verfügung. Allerdings über zehn Jahre, und das Geld verteilt sich auf vier Felder im Bereich Quantentechnologie in insgesamt 20 Projekten. Jedes Projekt beinhaltet ein Konsortium aus mehreren Forschungsgruppen, sodass die Budgets für die einzelnen Gruppen relativ gering sind.

Für den Bau eines Quantencomputers hat sich die europäische Szene in der Initiative „OpenSuperQ“ zusammengetan und bündelt ihr Können im Forschungszentrum Jülich. In Jülich entsteht der führende europäische Quantencomputer. Das Projekt ist als europäische Initiative vergleichbar mit dem CERN bei der Kernforschung oder ITER bei der Entwicklung eines Fusionsreaktors, allerdings mit vergleichsweise winzigem Budget.

Die Größenordnungen verdeutlichen: Die Wucht, mit der in den USA und China an dem Durchbruch beim ersten anwendungsorientierten Quantencomputer gearbeitet wird, ist schlicht durchschlagender als die europäischen Bemühungen.

Eine dringend benötigte Schlüsseltechnologie

Dabei wäre die Beherrschung des Quantencomputing eine drängende Schlüsseltechnologie für Europa. Denn die USA operieren unter der aktuellen Administration zunehmend mit restriktiven Exportbeschränkungen, die eigene Hightech-Produkte abschirmen sollen. Es gibt bereits ein Verbot für relevante Komponenten, die es unmöglich machen würden, in Europa einen Quantencomputer mit einzelnen US-Bauteilen zu fertigen. US-Insider deuten Europäern gegenüber deshalb an: „Wenn Ihr klug seid, macht es lieber selbst!“

Zu glauben, man könne eines Tages einen Quantencomputer in den USA einfach kaufen oder als Service einfach einloggen, könnte sich also als fatale Fehleinschätzung herausstellen, wenn die USA die Schotten dicht machen.

Diese Bedrohung sieht auch die deutsche Wirtschaft. Alle großen Konzerne, von A wie Airbus über V wie Volkswagen bis Z wie Zeiss, haben inzwischen Teams von Quantenphysikern rekrutiert, um die Fortschritte zu beobachten. Man will den Stand der Technik kennen und erste denkbare Anwendungen klären und testen. Das geht aber nur, wenn ein Zugang zu den besten Versuchsmaschinen besteht. Die Nervosität in der Industrie ist groß, dass sich Quantencomputing zu einem Ding außerhalb Europas ohne primären Zugriff für deutsche Firmen entwickelt.

Europas Problem: Da es keinen überragenden Tech- und Internet-Konzern und außer der französischen Atos auch keinen Hersteller von Supercomputern in Europa gibt, fehlt der natürliche industrielle Partner. Eine Hoffnung knüpft sich an Thierry Breton, den langjährigen Chef von Atos. Frankreich hat mit ihm einen Befürworter eines kraftvollen Quanten-Engagements als künftigen EU-Industrie- und Binnenkommissar benannt. Breton wird in Brüssel eine hörbare Stimme für diese Technologie sein, der zudem bestens in der Wirtschaft vernetzt ist.

Gerne wird im Rennen um den ersten skalierbaren Quantencomputer das Bild verbreitet, dass wir uns bei diesem Marathon gerade einmal auf den ersten Kilometern befinden. Im Moment besteht allerdings die Gefahr, dass gegen die geballten Laufgemeinschaften aus den USA und China für Europa mit „OpenSuperQ“ nur ein akademischer Athlet antritt. Es bedarf erheblicher Anstrengungen, um bei dem Wettlauf nicht schon kurz nach dem Start aussichtslos abgehängt zu werden.

Mehr: Quantencomputer gelten als Revolution – und die große Hoffnung der Konzerne. Was steckt hinter der neuen Technologie? Erfahren Sie mehr in unserem Handelsblatt-Special.

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