Gesamtsieger des IQ Innovationspreis Mitteldeutschland 2024: SaxonQ GmbH

Prof. Dr. Marius Grundmann | Bildnachweis: Stephanie Göbel

Das Chaos brillant beherrschen

Quanten > Digital: Wie der massentaugliche Quantencomputer ein neues Computerzeitalter greifbar macht

Man weiß, dass es funktioniert: Quanten, die ineinander verschränkt mehrere Zustände gleichzeitig einnehmen und damit die Computer, wie wir sie heute kennen, um ein Vielfaches übertreffen werden. Aber Quantenphysik in drei Sätzen erklären? Unmöglich. Sie sprengt nicht nur für Laien die Grenzen der Vorstellung. Auch Forscher*innen fällt es schwer, das Zusammenspiel der Quanten zu beschreiben oder auch nachzuvollziehen, denn es ist keine klassische Physik. Aber sie wissen, dass es zuverlässig Ergebnisse liefert. Und manche von ihnen können mit diesem scheinbaren Chaos umgehen. So wie Marius Grundmann, Physikprofessor an der Universität Leipzig, der mit seinem Team seit 30 Jahren tief in die Materie eintaucht. Fast so alt ist auch die Idee, wie man einen Quantencomputer alltagstauglich konstruieren könnte – weg von den raumfüllenden Anlagen und hin zur handlichen Box, die unter dem Arm oder sogar in der Tasche getragen werden kann. Vielleicht war die Zeit vor Jahrzehnten noch nicht reif, vielleicht hat auch vor der digitalen Revolution niemand an die Idee geglaubt. Marius Grundmann blieb dran und schaffte es, mit einem bewährten Verfahren aus der Halbleiterindustrie das Chaos im Quantencomputer planbar zu machen. In einem reproduzierbaren Prozess werden in einem Diamantblättchen Qubits erzeugt, die Recheneinheiten des Quantencomputers. Bisher schafft SaxonQ mit dieser Methode einige wenige Qubits zu verschränken. Doch die Zahl könnte schnell wachsen, denn das Herstellungsverfahren ist in der Halbleiterbranche längst etabliert. Doch nicht nur die Herstellung ist massentauglich. Da die Diamant-betriebenen Rechner keine Kühlung brauchen – bisherige Quantencomputer müssen auf über -200 Grad gekühlt werden – und unempfindlich gegen Erschütterungen sind, kann man auf die komplexe Peripherie mit zahlreichen Kabeln und riesigen Gehäusen weitestgehend verzichten. Die Zeit ist also bald reif für den Quantencomputer im Taschenformat. Und der Bedarf ist da: Zum Beispiel beim autonomen Fahren, wo heutige Prozessoren mit dem Zusammenspiel von Sensoren, Kameras, Navigation und der Kommunikation mit allen anderen Fahrzeugen an ihre Grenzen stoßen. Satelliten könnten mit leichten und unempfindlichen Quantencomputern sicher kommunizieren oder die medizinische Forschung mit Millionen Datenpunkten ganz neue Ergebnisse erzielen. Und welche Möglichkeiten sich eröffnen, wenn die Quantentechnologie schließlich im Smartphone landet, ist so unvorstellbar, wie uns die aktuell gängige Technologie noch vor 30 Jahren erschien. Die enorme gesellschaftliche Bedeutung, die der Innovation bei erfolgreicher Umsetzung und breiter Anwendung bevorsteht, wird in der Fachwelt und der Industrie gleichermaßen gesehen. Bei ersten Großkund*innen wird die Technologie bereits eingesetzt, was wichtige Praxiserfahrung liefert und klar das Potenzial aufzeigt. Auch die Juror*innen des IQ-Wettbewerbs bestätigen diese Aussicht, denn sie waren sich bei Innovationsgrad, Marktperspektive und Zutrauen in die Umsetzungskraft des Teams selten so einig wie bei dieser Innovation. Nachdem die hochkarätig besetzte Fachjury SaxonQ den Clusterpreis IT zugesprochen bekam, gewann das Start-up zusätzlich den Städtepreis Leipzig und den Gesamtpreis. Ein Titel-Hattrick, der in der 20-jährigen Geschichte des Wettbewerbes erst dreimal gelang – 2008, 2012 und nun 2024. Ein Erfolg, der Strahlkraft verspricht, auch für die Region als Quanten- Standort, wo gleich mehrere Institute und Unternehmen an Quantenkommunikation, an Chips und Prozessoren forschen. Eine solche Konzentration zieht meist auch Kapital und Expertise an – beste Voraussetzungen für SaxonQ, im Quanten-Valley Mitteldeutschland durchzustarten.