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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Die Dæly-Gründer v.l.: Paul Truffner, Florian Ritter und Alexander Walliser | (c) Dæly
Die Dæly-Gründer v.l.: Paul Truffner, Florian Ritter und Alexander Walliser | (c) Dæly

„Es ist so ein bisschen der iPhone-Moment für das Familien-Whiteboard“, sagt Florian Ritter, Co-Founder des Grazer Startups Dæly, im Gespräch mit brutkasten. Gemeinsam mit Paul Truffner und Alexander Walliser hat der 26-Jährige ein digitales Wandgerät entwickelt, das die traditionelle Zettelwirtschaft in Haushalten ersetzen soll. Der 15,6 Zoll große Touchscreen fungiert als zentrales Organisationsmedium und soll verstreute Kalender, Einkaufslisten und To-Do-Anwendungen vereinen.

Die Organisation in vielen Familien sei nämlich auf bis zu acht verschiedene, teils digitale und teils analoge Werkzeuge verteilt, erklärt Ritter. Kinder besäßen oft noch kein Smartphone, weshalb Eltern Termine zwar digital im Google- oder Apple-Kalender pflegten, parallel aber einen analogen Wandkalender führten, damit der Nachwuchs sehe, wann etwa das Fußballtraining stattfinde. Diese fragmentierte Organisation führe zu mangelndem Überblick, ständigen Missverständnissen und Koordinationsstress im Alltag.

„Wir bringen diese ganzen Tools in ein einziges System“

Um Abhilfe zu schaffen, führt das System verschiedene Datenquellen zusammen. „Wir bringen diese ganzen Tools in ein einziges System, das für alle funktioniert“, erläutert Ritter. Die Gründer haben das Gerät systemagnostisch aufgebaut, sodass Nutzer Google-, Outlook- oder Apple-Kalender synchronisieren können. Dies löse ein häufiges Problem in Partnerschaften, in denen die Beteiligten oft unterschiedliche Kalendersysteme nutzten. Über eine kostenlose Begleit-App für iOS und Android lassen sich Einträge auch von unterwegs verwalten.

Neben der Terminplanung bietet das Gerät eine Aufgabenverwaltung, ein Punktesystem für Kinder sowie eine Einkaufs- und Essensplanung. Für Ritter ist klar: „Unser Ziel ist es, das beste Familienhaushalts-Managementsystem zu bauen, das es gibt.“ Die kontinuierliche Weiterentwicklung erfolge auf Basis des Feedbacks einer engagierten Nutzerschaft, wobei das System Software-Updates automatisch und kostenfrei aufspiele.

Hardware-Entwicklung ohne Investorengelder

Im konkreten Segment, in dem es mehrere internationale Player gibt, ist man bereits Marktführer im DACH-Raum. „Wir sind bereits bei mehreren Tausend Familien im Einsatz“, sagt Ritter. Dabei setzt so ein Hardware-Startup bekanntlich eine stabile finanzielle Basis voraus. Hier unterscheidet sich der Weg des Unternehmens von einigen im Technologiesektor üblichen Mustern: Dæly ist vollständig eigenfinanziert und bereits profitabel. Für die Entwicklung und den Start investierten die Gründer einen sechsstelligen Betrag aus eigenen Mitteln, die sie unter anderem durch ihr bestehendes E-Commerce-Unternehmen „Tassenliebling“ erwirtschaftet hatten. Der weitere Aufbau erfolge primär über eine Vorbestellungskampagne sowie den laufenden operativen Cashflow. „Wir können das richtig gut aus dem eigenen Cashflow heraus stemmen“, sagt Ritter.

Er sieht in diesem „Finance Based Scaling“ eine zentrale Stärke des jungen Unternehmens. Auf Risikokapital wolle das Team vorerst verzichten, um die Unabhängigkeit zu wahren. Die Bildschirme lässt das Startup wie branchenüblich in China fertigen. Ritter räumt dabei ein, dass eine Produktion in Europa wünschenswert wäre, dass jedoch die Kosten für das Endgerät, das aktuell 300 Euro kostet, massiv steigern würde.

Fokus auf den DACH-Raum und europäische Sicherheitsstandards

Trotz der Hardware-Fertigung in Asien legt das Unternehmen großen Wert auf europäische Sicherheitsstandards. Ein zentraler Aspekt des Produkts ist die bewusste Abgrenzung von US-amerikanischen Cloud-Diensten. Um die Privatsphäre der Familien zu schützen, betreibt das Unternehmen seine Server ausschließlich in Deutschland. Synchronisierte Kalenderdaten speichert das System laut Herstellerangaben nicht zwischen. Die technische Infrastruktur verzichtet bei der Datenspeicherung auf US-Anbieter wie Google Firebase, um die Einhaltung der DSGVO und europäischer Sicherheitsstandards zu gewährleisten.

Beim physischen Produkt setzt das Startup auf Nachhaltigkeit: Das Gerät verfügt über keinen Akku. Ritter begründet dies mit der höheren Energieeffizienz eines direkten Stromanschlusses und dem Umweltschutz durch die Vermeidung seltener Rohstoffe. Der feste Standort an der Steckdose sichere, dass das Gerät stets für alle Familienmitglieder auffindbar bleibe. In den kommenden Monaten liege der strategische Fokus des Teams ganz auf dem DACH-Markt. Eine weitere geografische Expansion behalte man sich für einen späteren Zeitpunkt vor.

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