23.02.2023

Google verkündet Meilenstein in der Quantencomputer-Forschung

In der Quantenforschung geht man davon aus, dass man große Quantencomputer nur bauen kann, wenn die Fehlerrate niedrig genug für Berechnungen ist. Die Quantenfehlerkorrektur kodiert über mehrere physische Qubits einen “logischen Qubit” und schützt damit Informationen. Google-CEO Sundar Pichai verkündete nun einen wichtigen Schritt für die Entwicklung von Quantencomputern, die Forscher:innen des Google-Teams erreicht haben.
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Google verkündet einen wichtigen Schritt in der Quantencomputer-Forschung © James Thew / AdobeStock
Google verkündet einen wichtigen Schritt in der Quantencomputer-Forschung © James Thew / AdobeStock

Ein zentraler Aspekt bei der Forschung und Arbeit an Quantencomputern ist eine möglichst geringe Fehlerrate. Ein Forschungsteam des “Quantum AI Labs” von Google, NASA und der Universities Space Research Association hat nun experimentell herausgefunden, dass sich die Quantenfehler reduzieren, wenn man die Anzahl der Qubits erhöht. Die Ergebnisse des Experiments hat die Forschungsgruppe im Fachmagazin Nature veröffentlicht.

Quantenfehlerkorrektur als zentrale Herausforderung

“In der Quanteninformatik ist ein Qubit eine Grundeinheit der Quanteninformation, die mehrere Zustände annehmen kann, die über 0 und 1 hinausgehen. Unser Durchbruch stellt eine bedeutende Veränderung in der Art und Weise dar, wie wir Quantencomputer betreiben”, erklärt Sundar Pichai, CEO von Google und Alphabet, in einem Blogbeitrag. Die Quantenfehlerkorrektur beschreibt der Geschäftsführer als zentrale Herausforderung in der Quantenforschung, da Qubits sehr empfindlich sind. Es kann schnell zu Rechenfehlern kommen, was sich mit größeren Quantencomputern sogar verstärkt.

Zukunftsträchtige Anwendungsbereiche

Pichai betont dabei auch das Potenzial und die Wichtigkeit von Quantencomputern, die in der Zukunft wichtige Anwendungsbereiche für die Menschheit bringen können: 

Wir glauben, dass Quantencomputer eines Tages eingesetzt werden, um Moleküle für neue Medikamente zu identifizieren, Düngemittel mit weniger Energie zu erzeugen, effizientere nachhaltige Technologien von Batterien bis hin zu Kernfusionsreaktoren als mögliche neue Energiegeneratoren zu entwickeln und physikalische Forschung zu betreiben, die zu Fortschritten führen wird, die wir uns heute noch nicht vorstellen können.

Google legt Fokus auf Sicherheit

Während diese technologischen Meilensteine erreicht werden, betont Pichai aber auch die Sicherheitsthematik, die damit einher geht. Daher gehe Google Partnerschaften mit Regierungen und Sicherheitscommunities ein, um Systeme zu entwickeln, die Quantencomputer vor Angriffen schützen können. Auch Dienste wie Google Cloud, Android und Chrome sollen dabei geschützt werden.

Bevor Quantencomputer in diesem Umfang anwendbar sind, müsse allerdings die Skalierbarkeit erreicht werden – und wann das der Fall ist, bleibt vorerst ungewiss. Pichai zeigt sich allerdings optimistisch. Laut Google handelt es sich bei den Neuigkeiten um das erste Mal, dass dieser experimentelle Schritt hin zur Skalierung eines logischen Qubits erreicht wurde.

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Proxima Fusion
© Screenshot.

Die Finanzierungsrunde wurde von XTX Ventures und East X Ventures angeführt, mit RWE und Google als strategische Investoren. Zudem schlossen sich KfW Capital, SPRIND und Burda Principal Investments der 411-Millionen-Runde an, neben wiederkehrenden Investoren wie Plural, UVC Partners, Balderton, Cherry Ventures, DST Global Partners, Brevan Howard Macro Venture, Lightspeed, DTCF, redalpine, Leitmotif, Elaia, CDP Venture Capital, Bayern Kapital und dem EIC Fund.

Proxima Fusion: Kapital für Alpha

Konkret konnte der deutsche Energiekonzern RWE wenige Monate nachdem jener eine Partnerschaftsvereinbarung mit Proxima über den Bau des ersten Stellarator-Fusionskraftwerks auf dem Gelände eines ehemaligen Kernspaltungskraftwerks im bayerischen Gundremmingen unterzeichnet hatte, als Investor gewonnen werden. Die Investition von Google indes unterstreiche „das anhaltende Interesse an der Kernfusion als potenzieller langfristiger Quelle für reichlich vorhandene, kohlenstofffreie und grundlastfähige Energie“, verlautbart das Unternehmen per offiziellem Statement.

Die Finanzierung soll nun den nötigen Rückhalt für den Bau von Alpha, Proximas Nettoenergie-Stellarator-Demonstrator in der Nähe von München, bieten. Alpha bilde die „entscheidende Brücke zwischen jahrzehntelanger Fusionsforschung und der kommerziellen Nutzung“, heißt es weiter.

Unter der Leitung von Proxima, in Partnerschaft mit dem Freistaat Bayern, dem Max-Planck-Institut für Plasmaphysik und RWE, soll das Projekt nun Schlüsseltechnologien validieren und die Entwicklung des weltweit ersten Fusionskraftwerks (Anfang der 30er Jahre) beschleunigen.

„Wettrennen mit den Vereinigten Staaten und China“

„Europa liefert sich ein Wettrennen mit den Vereinigten Staaten und China um das erste Fusionskraftwerk. Die Finanzierung von Proxima zeigt, dass Europa nicht nur bahnbrechende Technologien erfinden, sondern auch global wettbewerbsfähige Unternehmen darum herum aufbauen kann. Die Investoren erkennen sowohl die Dringlichkeit als auch die Chance dessen, was wir tun, und unterstützen uns dabei, ein Energietechnologieunternehmen von generationenübergreifender Bedeutung aufzubauen“, sagt Francesco Sciortino, Mitbegründer und CEO von Proxima Fusion. Somit hat sich Proxima in weniger als drei Jahren mehr als 650 Millionen Euro gesichert, darunter 95 Millionen Euro an öffentlichen Fördermitteln.

Team soll wachsen

Mit dem frischen Kapital wird Proxima die Fertigstellung seiner Stellarator-Modellspule gezielt vorantreiben. Zu den weiteren Schwerpunkten zählen der Ausbau der HTS-Kabel- und Magnetproduktion (Hochtemperatursupraleiter) sowie die Weiterentwicklung der spezialisierten Konstruktions- und Fertigungssysteme. Um diese Ziele zu erreichen, wird das Münchner Unternehmen zudem sein Team personell deutlich verstärken.

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