Quantencomputer: Planqc baut Quantencomputer mit 1.000 Qubits

Planqc baut einen Quantencomputer mit 1.000 Qubits und zieht einen 20-Millionen-Auftrag an Land. Damit rücken Echtwelt-Anwendungen in greifbare Nähe.

Und schon wieder eine Millionenmeldung von Planqc: Das Quanten-Startup aus Bayern hat gerade einen 20-Millionen-Euro-Auftrag vom Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) bekommen. Zuvor hatten bereits das DLR (29 Millionen Euro) und auch der DTCF (50 Millionen Euro) Millionenzusagen gegeben. Mit dem neuen Auftrag soll das Startup einen Quantencomputer bauen, der 1.000 Qubits aufweist und im Verbund mit anderen Rechnern beim LRZ arbeitet.

Vereinfacht gesagt: je mehr Qubits, desto besser. Sie sind das Pendant zu den Bits beim „klassischen“ Computer, können aber mehr als nur 0 und 1 darstellen. Das ermöglicht Quantenrechnern, besonders schnell zu sein. So die Theorie. Denn noch haben diese Maschinen zu wenig Qubits, die zudem fehlerhaft arbeiten können, um bei den meisten Anwendungen schneller zu sein, als moderne Superrechner. Sie kommen bisher meist bei wenigen Spezialanwendungen zum Einsatz, etwa bei denen, wo ohnehin Quanteneffekte auftreten.

Aber: Bei einer Größe von 1.000 Qubits und mehr könnte sich das ändern und womöglich bald das große Versprechen einlösen, exponentiell schneller Probleme lösen zu können, als unsere heutigen Rechner. Etwa in der Pharmazie, Logistik oder Materialforschung erhofft man sich dadurch große Sprünge. Auch Tech-Größen wie Google oder IBM arbeiten an Quantencomputern, mit teilweise ähnlich vielen Qubits. Wobei die reine Anzahl wenig aussagekräftig ist, es kommt auf viele Details an, unter anderem auf die Qualität der Qubits, die Latenz, Fehlerkorrekturrate, Betriebstemperatur oder Effizienz der Algorithmen.

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Das kann der 1.000-Qubit-Quantencomputer von Planqc im Detail

Wir haben bei Planqc genauer nachgefragt: Was bedeutet die 1.000-Qubit-Maschine nun konkret, die das Startup mit Unterstützung des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik für das LRZ baut?

Beim MAQCS getauften Projekt, das bis Ende 2027 läuft und vom BMBF finanziert wird, stehe die Integration in ein Rechenzentrum und ein speziell an die Anforderungen von High-Performance-Computing angepasstes Gerät im Vordergrund, das insbesondere die Latenzzeiten des Quantencomputers minimiert. „Um Letzteres zu erreichen, braucht es eine hohe Anzahl von Qubits“, so Gründer und CTO Sebastian Blatt. Die Maschine kann mehrere Berechnungen parallel durchführen, „ähnlich wie verschiedene Threads und Cores auf einem klassischen Prozessor“, so Blatt.

Spannend ist zudem die von Blatt angesprochene Integration in das bestehende HPC-System des LRZ. Dadurch könnten große Rechnungen für Benutzer in einen klassischen Teil und einen Quantenteil aufgeteilt werden, so der CTO. Dabei würden nur die Berechnungen auf den Quantencomputer ausgelagert, für die der Quantencomputer einen echten Vorteil bringen könne.

„Große Rechnungen in HPC-Zentren benötigen Monate an klassischer Rechenleistung“, so Blatt. „Jede Verbesserung oder Beschleunigung des Ergebnisses durch die Verwendung eines oder mehrerer Quantencoprozessoren kann hier einen direkten Vorteil erbringen.” 

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Physik-Genies und Nobelpreis-Kandidaten im Team bei Planqc

Gegründet wurde Planqc neben Sebastian Blatt von mehreren Quanten-Experten: CEO Alexander Glätzle ist theoretischer Physiker, arbeitete als Unternehmensberater und startete Planqc im April 2022 – er vereint also die Forschungs- und die Wirtschafts-Expertise. Zudem gehören zum Gründerteam die Wissenschaftler Johannes Zeiher und Lukas Reichsöllner sowie die Finanzexpertin Ann-Kristin Achleitner und der Investor Markus Wagner. Im wissenschaftlichen Beirat sitzt Immanuel Bloch, der als Nobelpreis-Kandidat gilt.

Der Rechner des Teams unterscheidet sich von der Konkurrenz, nicht jeder Quantencomputer ist gleich: Planqc setzt auf eine Technologie, bei denen die Qubits aus Neutralatomen hergestellt werden. Der Rechner kommt zudem bei normalen Temperaturen zum Einsatz und muss nicht stark heruntergekühlt werden. So funktioniert das technisch: