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Bereits im Juni dieses Jahres schrieb die Aktion Schlagzeilen: Die Universität Wien schoss den ersten Quantencomputer ins All – brutkasten berichtete. Ausgeführt wurde die Aktion in Kalifornien durch das von Elon Musk gegründete Raumfahrtunternehmen SpaceX.
Die Technologie, die nun ihre Bahnen in der Erdumlaufbahn zieht und dabei primär Erdbeobachtungen durchführt, wurde an der Universität Wien – Fakultät für Physik – gemeinsam mit dem Partnerunternehmen Qubo Technology entwickelt. Nach den ersten Probemonaten zeigen sich erfreuliche Ergebnisse.
Erster Space-Quantenprozessor weltweit kommt aus Österreich
Österreich hat sich in den vergangenen Jahren zu einem Key-Player der Quantenforschung entwickelt. Nun sorgt das Wiener Forschungsteam rund um Quantenphotonik-Pionier Philip Walther für Schlagzeilen: Der weltweit erste photonische Quantenprozessor, der bereits im Juni dieses Jahres ins All geschossen wurde, arbeitet zuverlässig und hat die Weltraumtauglichkeit der Technologie bewiesen.
Am heutigen Dienstag besichtigten Bundesminister Peter Hanke und Bundesministerin Eva-Maria Holzleitner das Labor, in dem der nun im All schwebende Satellit entstand. Zur Schau wurde das Schwestermodell des Satelliten gestellt, das zu Versuchen und weiterführender Forschung auf der Erde dient.
Der Schuss ins All war ein technologischer Meilenstein für Österreich, heißt es. Das Team der Universität Wien hat damit gezeigt, dass ein voll funktionsfähiger Quantencomputer im Weltraum betrieben werden kann. Die Entwicklung gelte als Schritt hin zu praktischen Anwendungen der Quantentechnologie – von der Echtzeitanalyse von Satellitendaten bis zur abhörsicheren Kommunikation.
Entwicklung in nur 18 Monaten
Das System basiert auf Lichtteilchen (Photonen), die in einem optischen Netzwerk präzise gesteuert werden. Der ursprünglich metergroße Laboraufbau wurde innerhalb von 18 Monaten so miniaturisiert, dass er in einen drei Liter großen Satelliten passt und dabei nur wenige Watt Strom verbraucht. Damit sollen sich „völlig neue Möglichkeiten für autonom operierende Quantenprozessoren – im Weltraum wie auf der Erde – eröffnen“, heißt es im Rahmen der heutigen Pressekonferenz.
„Wir haben nun das Know-how, um weitere Experimente für selbstständig operierende Quantenprozessoren durchzuführen – sei es im All oder in anderen Umgebungen“, erklärt Philip Walther. Anwendungen sieht er etwa bei der Echtzeitanalyse von Erdbeobachtungsdaten, wo Quantenprozessoren komplexe Datensätze direkt an Bord verarbeiten können. Das spare Zeit, Energie und Übertragungskosten.
From Science to Economy – mit Daten aus dem All
Darüber hinaus bieten photonische Systeme Vorteile für maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz: Sie können Bild- und Sensordaten effizienter interpretieren – etwa bei der Klimabeobachtung oder im Gesundheitsbereich. Auch in einer sicheren Quantenkommunikation und in der hochpräzisen Sensorik liege großes Potenzial, so Walther heute.
Praktisch soll das Ganze in mehreren Branchen Anwendung finden, wie Borivoje Dakic, Associate Professor der Universität Wien und Co-Founder der Qubo Technology GmbH, im Gespräch mit brutkasten erklärt:
„Unsere Forschung befasst sich gezielt mit der Frage: ‚How can we transfer science into economy?‘ Der Satellit leitet eine neue Ära der Quantentechnologie in Österreich und der ganzen Welt ein“, so Dakic.
Aktuell handelt es sich bei dem Satelliten um ein Pilotprojekt, in dem vorerst laufend getestet wird, wie gut das „Boden-Scanning“ und die Datenverarbeitung in Kombination mit Machine Learning funktionieren. In weiterer Folge soll es zur Anwendung in „dutzenden Feldern“ kommen, so Dakic weiter. „Der Quantencomputer arbeitet mit weniger Energie und deutlich schneller als bisherige Computer im All.“
Innovationsminister Peter Hanke sieht darin eine gezielte Stärkung des heimischen Forschungs- und Industriestandorts: „Ein wettbewerbsfähiger Industriestandort braucht Spitzenforschung. Neben Umwelttechnik und KI zählt die Quantentechnologie zu den vielversprechendsten Feldern unserer Zeit.“
Quantenchip-Produktion im Aufbau
Parallel zum Wiener Weltraumprojekt beteiligt sich Österreich über Silicon Austria Labs an der europäischen Initiative CHAMP-ION, die den Aufbau einer Quantenchip-Produktion vorantreibt. Laut Prognosen von Fortune Business soll der europäische Markt für Quantentechnologien bis 2032 von einer auf zwölf Milliarden Euro wachsen – weltweit werden bis 2030 rund 200 Milliarden Euro erwartet.
„Obwohl wir ein kleines Land sind, sind wir in diesem Bereich ganz an der Spitze – darauf können wir zurecht stolz sein“, meint Hanke im Rahmen der heutigen Veranstaltung. Mit dem Start des Wiener Quantenprozessors ins All habe Österreich „erfolgreich bewiesen, dass Quantenforschung hierzulande nicht nur theoretisch, sondern längst praktisch und international führend ist.“
