STUTTGART, 18. September 2024 — Quantum Brilliance, führender Entwickler für Quantencomputing-Produkte und -Lösungen und ParityQC, weltweit einziges Unternehmen für Quantenarchitektur, entwickeln gemeinsam einen mobilen Quantencomputer. Als Konsortium sind die beiden Unternehmen unter den drei Finalisten des Projekts „Mobiler Quantencomputer“ (MQC) der Agentur für Innovation in der Cybersicherheit GmbH (Cyberagentur). Ziel des Wettbewerbs ist die Miniaturisierung von Quantencomputern, um sie im Hinblick auf Größe, Gewicht und Energieverbrauch mobil einsetzen zu können. Die Phase III des Projekts läuft insgesamt 30 Monate und wird von der Cyberagentur mit insgesamt 35 Millionen Euro gefördert. Es trägt dazu bei, Deutschland auf einem Spitzenplatz im Bereich mobiles Quantencomputing zu positionieren, seine bereits bestehende Führungsposition in der Quantenforschung zu sichern und die digitale Souveränität des Landes zu stärken.
Mobile Quantencomputer als Sicherheitsvorteil
Ein mobiler Quantencomputer bietet den Vorteil, hochkomplexe Simulationen in Quantengeschwindigkeit direkt vor Ort durchführen zu können, ohne Rechenzentrum und Cloud-Infrastruktur. Das ermöglicht eine sichere und zuverlässige Rechenleistung auch in entlegenen Umgebungen. Der zu entwickelnde mobile Quantencomputer wird in erster Linie in Sicherheit und Verteidigung, aber auch in zivilen Szenarien zum Einsatz kommen. Die Technologie eignet sich beispielsweise zur Berechnung komplexer Logistik-Szenarien und als Basis für leistungsstarke Verschlüsselungstechniken für einen effektiven Schutz kritischer Infrastrukturen.
Diamantbasierte Quantenprozessoren sind Basis für Miniaturisierung und mobilen Einsatz
Quantum Brilliance nutzt für die Entwicklung von Quantenprozessoren synthetische Diamantsubstrate, in deren atomaren Kohlenstoffgittern durch ein innovatives Verfahren einzelne Stickstoffatome platziert werden. Das so entstehende Stickstoff-Fehlstellen-Zentrum (NV-Zentrum) fungiert als Qubit für quantenmechanische Berechnungen. Dank der robusten atomaren Struktur ist der Betrieb des Quantencomputers bei Zimmertemperatur möglich. Die sonst typische aufwendige kryogene Kühlung entfällt, dadurch steigt die Energieeffizienz deutlich. Diese Kombination aus Robustheit und geringem Energieverbrauch ist besonders wichtig für den mobilen Einsatz, da die Stromversorgung im Feld oft begrenzt ist und die Umgebungsbedingungen anspruchsvoll sein können. Darüber hinaus arbeitet Quantum Brilliance an einer weiteren Verkleinerung seiner Technologie, um sie auf Halbleiterchips bereitzustellen und so skalierbare Quantenlösungen für verschiedene Bereiche zu entwickeln. Diese integrierten Quantenchips bilden dann die Grundlage für die Massenproduktion und sind ein wichtiger Schritt zum großflächigen und branchenübergreifenden Einsatz der leistungsstarken Technologie.
Architektur und Betriebssystem „übersetzen“ Informationen
ParityQC ist zuständig für die Quantenarchitektur und Software für die NV-Center-Hardwareplattform von Quantum Brilliance. Dafür stellt das Unternehmen einen Hardware-nativen Compiler bereit, der reale Probleme in Quantengatter übersetzt, die spezifisch für die diamantbasierte Hardware von Quantum Brilliance sind. Mit der Architektur von ParityQC lassen sich Qubits effizienter nutzen und eventuell auftretende Fehler korrigieren – das führt zu zuverlässigeren Berechnungen. Darüber hinaus verhindert dieser Aufbau, dass einzelne Qubits über größere Entfernung miteinander agieren müssen, was im Rahmen der heutigen Technologie oft nur schwer möglich ist.
„Wir sind stolz darauf, dass wir den mobilen Quantencomputer für die Cyberagentur entwickeln dürfen. Bei diesem großartigen Projekt werden die Stärken unserer Hardware voll zum Tragen kommen – und mit ParityQC haben wir genau den richtigen Partner, um ein leistungsfähiges Produkt zu schaffen“, erklärt Dr. Mark Mattingley-Scott, General Manager EMEA bei Quantum Brilliance. „Dass eine solche hochinnovative Technologie hier in Deutschland entsteht, stärkt den Wirtschaftsstandort und verbessert die öffentliche Sicherheit. Wir kratzen heute immer noch an der Oberfläche, aber Quantencomputer haben das Potenzial, Wissenschaft und Wirtschaft auf ein ganz neues Level zu heben – mit schnellen Lösungen in der chemischen und pharmazeutischen Forschung, der Logistik, im Supply-Chain-Management, für Finanzdienstleistungen und vielem mehr.“
„Wir glauben, dass die Partnerschaft zwischen ParityQC und Quantum Brilliance der richtige Weg ist, um den weltweit ersten mobilen Quantencomputer zu entwickeln“, sagt ParityQC Co-CEO Wolfgang Lechner. Co-CEO Magdalena Hauser ergänzt: „Die speziell für NV-Center entwickelte Architektur bietet Vorteile, die für die mobile Entwicklung von entscheidender Bedeutung sein werden, zum Beispiel die Fähigkeit, komplexere Algorithmen schneller und mit geringerer Fehlerquote zu bearbeiten.“
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