Halbleiter: Stuttgarter Start-up Q.ANT baut photonische Chips
Berlin, Stuttgart. Über Jahrzehnte hinweg verdoppelte sich etwa alle zwei Jahre die Rechenleistung von Chips, was überhaupt erst Smartphones, Künstliche Intelligenz und moderne Robotik möglich machte. Immer kleinere und leistungsfähigere Chips konnten gebaut werden. Doch das sogenannte Moore'sche Gesetz gerät an seine Grenzen – viel kleiner können Chips aufgrund physikalischer Grenzen bei der Belichtung von Siliziumscheiben nun nicht mehr werden.
Eine technologische Lösung für dieses weltweite Problem bietet das Stuttgarter Start-up Q.ANT. „Fest steht, dass wir unsere digitale Chiptechnologie nicht weiter skalieren können“, sagte der Q.ANT-Gründer Michael Förtsch. Q.ANT hat deswegen Prozessoren entwickelt, die statt Elektronen Licht für den Datentransfer nutzen.
Mathematische Funktionen werden dabei analog berechnet, was enorme Energieeinsparungen möglich machen soll. Diese Effizienz sei im Zeitalter der immer stärker werdenden Nutzung Künstlicher Intelligenz (KI) besonders wichtig.
Q.ANT konkurriert mit Einhörnern in Nordamerika
Nun will Q.ANT, das im Jahr 2018 als Ausgründung aus dem Maschinenbaukonzern Trumpf startete, den noch neuen Markt schnellstmöglich besetzen – auch, weil in China und Nordamerika immer mehr Geld in die Erforschung photonischer Chips fließt.
Konkurrenten in diesem Bereich sind Psiquantum aus den USA und Xanadu aus Kanada. Beide sind deutlich besser finanziert als Q.ANT und zählen inzwischen zu den Einhörnern, werden also von Investoren mit mehr als einer Milliarde Dollar bewertet. Psiquantum hat bereits Aufträge der US-Luftwaffe erhalten.
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Um finanziell wettbewerbsfähiger sein zu können, sammelte Q.ANT nun 62 Millionen Euro bei deutschen Risikokapitalinvestoren (VCs) ein. Es handelt sich um die größte jemals in Europa getätigte Finanzierungsrunde im Bereich des photonischen Computings in dieser Unternehmensphase. Die Runde wurde von Cherry Ventures aus Berlin, UVC Partners aus München und dem spezialisierten Chipinvestor Imec.xpand angeführt. Lea Partners, Verve Ventures und weitere Risikokapitalgeber beteiligten sich ebenfalls an der Runde.
„Chance, einen Weltmarktführer aufzubauen“
„Hier besteht die Chance, einen Weltmarktführer aufzubauen“, machte Andreas Unseld von UVC Partners klar, was er sich von Q.ANT erhofft. Ähnlich sieht es Christian Meermann von Cherry: „Dies ist eine der wichtigsten europäischen Wetten im Deeptech-Bereich.“
Erste Erfolge konnte Q.ANT bereits feiern. „Wir waren die Ersten auf der Welt, die zeigen konnten, dass man einen photonischen Prozessor bauen kann und mit ihm bedeutende Rechnungen möglich sind“, sagte Förtsch.
Trumpf hat zweistellige Millionenbeträge investiert
Maschinenbauer Trumpf, der Alteigentümer, wird laut Finanzkreisen nach der Runde nur noch rund ein Fünftel der Anteile halten, bleibt aber größter Einzelaktionär. Weitere neun Prozent der Aktien wird Q.ANT selbst halten. Trumpf-Aufsichtsratschef Peter Leibinger zeigte sich von Anfang an im Falle der Industrialisierung der Q.ANT-Chips offen für Investoren.
Drei Gründe dürften eine Rolle gespielt haben: Start-ups, die mehrheitlich etablierten Unternehmen gehören, werden in der Investorenszene wegen ihrer Abhängigkeit skeptisch gesehen. Außerdem bringen Tech-Investoren zusätzlichen Input für das Unternehmen. Zum Aufbau eines Investoren-Netzwerkes war die Anteilsabgabe somit unerlässlich. Auch für bestimmte öffentliche Fördergelder etwa auf EU-Ebene können Start-ups sich nur bewerben, wenn sie unabhängig sind.
„Wir haben Q.ANT als Corporate Start-up den Weg für die Entwicklung seiner bahnbrechenden photonischen Chiparchitektur geebnet“, sagte Trumpfs Technologiechef (CTO) Berthold Schmidt zur Finanzierungsrunde. „Jetzt, da Q.ANT die Marktreife erreicht, werden die photonischen Prozessoren des Unternehmens die Leistung und Energieeffizienz für KI revolutionieren“, ergänzte er.
Trumpf hat seit der Gründung eine gut zweistellige Millionen-Euro-Summe in Q.ANT investiert; das aber bewusst außerhalb von Trumpf. Ein Insourcing hätte damals wie heute wenig Sinn gemacht. Der Laserspezialist ist zwar auch in der Photonik aktiv, aber fertigt keine Halbleiter. „Wir arbeiten künftig gemeinsam mit einer Gruppe von Weltklasse-Partnern an der Verwirklichung unserer gemeinsamen Vision, die nächste Generation des Computings zu gestalten“, sagte der Trumpf-CTO.
Q.ANT-Chef Förtsch betonte: „Alle Patente gehören uns.“ Das dürfte besonders wichtig für die weitere Entwicklung der Firma sein.
Q.ANT betreibt Pilotlinie in Stuttgart
Inzwischen unterhält Q.ANT eine eigene Pilotlinie für photonische Chips am Institut für Mikroelektronik Stuttgart. Die Anlage gehört Q.ANT. Die Firma hat dafür eine existierende Fertigungslinie übernommen und umgerüstet, sodass dort jetzt photonische Chips vom Band laufen. „Dort können wir derzeit 50.000 Einheiten pro Jahr produzieren“, erklärte Förtsch.
Mit der Geldspritze will Q.ANT nun den Produktionsprozess beschleunigen und auch die Softwarefähigkeiten erweitern. Zugleich will die Firma ihr Geschäft in den USA und Asien ausbauen. Das Ziel steht fest: „In zwei bis zweieinhalb Jahren wollen wir in die industrielle Skalierung gehen.“ Dann müsse man in der Lage sein, Prozessoren im Millionenumfang herzustellen, sagte Förtsch.
Das allerdings könne Q.ANT nicht allein bewerkstelligen, dafür benötige man Partner. Zumindest im eigenen Beirat hat sich Q.ANT jetzt schon mal mit weiteren Experten verstärkt. Dort ziehen nun der Gründer des Chipdesigners Arm, Hermann Hauser, sowie der frühere Infineon-Vorstand Hermann Eul ein.
Markt könnte bis 2034 auf 100 Milliarden Dollar wachsen
Seit Jahresstart verkauft Q.ANT eigene Photonik-Prozessoren auf dem Markt, die sich in moderne Rechenzentren integrieren lassen. Laut Q.ANT könnten sie potenziell die Kapazität von Rechenzentren um das 100-Fache steigern und bräuchten zudem keine Kühlung. „Zu unseren Kunden gehören Rechenzentrumsbetreiber, die diese neue Technologie schon mal ausprobieren wollen“, sagte Förtsch, ohne Namen nennen zu wollen. Meermann erklärte: „Rechenzentren stehen unter massivem Druck, den Energieverbrauch zu senken und gleichzeitig exponentiell wachsende KI-Workloads zu bewältigen.“
Experten rechnen jedenfalls damit, dass der Markt für photonische Chips deutlich wächst. Das Analysehaus Global Markets Insights schätzt, dass der Markt bis 2034 um jährlich rund ein Fünftel auf dann knapp 100 Milliarden Dollar zulegt.
Aktuell sind die Q.ANT-Prozessoren gut geeignet für Inferenzoperationen, Physiksimulationen und Bildanalysen. „Dabei erreicht der photonische Chip bei komplexen Rechenaufgaben eine Genauigkeit von 99,7 Prozent – ein Beweis dafür, dass analoges Computing präzise, leistungsstark und einsetzbar ist“, sagte Bob Sorensen, Analyst bei Hyperion Research.