Dies ist eines der technologischen Rennen des Jahrhunderts. Quandela, ein junges französisches Unternehmen, das 2017 gegründet wurde, gehört zu den fortschrittlichsten der Welt in der Herstellung von Quantencomputern. Eine Technologie, die noch in den Kinderschuhen steckt, aber schon bald eine Vervielfachung der Rechenleistung von Maschinen ermöglichen wird.
In diesem brandneuen Lagerhaus in Massy (Essonne) steht in einem fensterlosen Raum einer der vier Quantencomputer, die Quandela seit 2022 herstellt. Diese Multi-Millionen-Euro-Maschine ist auf zwei rund 1,50 m hohe Schränke reduziert, sehr ähnlich denen, die in Rechenzentren auf der ganzen Welt zu finden sind. Aber im Inneren ist alles anders. „Wir haben überhaupt nicht die gleichen elektronischen Komponenten und Schaltkreise wie in unseren traditionellen Computern. Hier werden wir Quantenkomponenten haben.“erklärt Valerian Giesz, Mitbegründer von Quellela.
Quanten bedeutet, sich auf die Eigenschaften der Materie auf der Skala des unendlich Kleinen zu verlassen. Eine Welt, in der sich Objekte seltsam verhalten. Ein Teilchen kann in mehreren Zuständen vorliegen, solange es nicht gemessen wurde: Das ist Quantenüberlagerung. Und zwei Teilchen sind auch dann miteinander verbunden, wenn sie weit voneinander entfernt sind: Das ist Quantenverschränkung. Um die Quantenfähigkeiten von Computern bekannt zu machen, verwenden Wissenschaftler häufig die Metapher des Labyrinths.
„Um dem Labyrinth zu entkommen, muss man beim klassischen Rechnen an jedem Schnittpunkt zwischen links und rechts wählen, beim Quantencomputing kann man alle Lösungen auf einmal testen.“
Xavier Pereira, Entwicklungsleiter bei Quellela
“Quantencomputer werden die Lösung sehr komplexer Probleme, die unsere aktuellen Computer nicht lösen können, wirklich beschleunigen.„, fügt Valerian Giesz hinzu. Rechenfähigkeiten, die viele Menschen interessieren. Bis heute hat Quandela bereits zwei seiner photonischen Computer an private Unternehmen verkauft, einen an OVHcloud und einen an eine Tochtergesellschaft von EDF in Quebec.
Sektoren, die Algorithmen nutzen, wie etwa das Finanzwesen, die künstliche Intelligenz, das Transportwesen und die Pharmaindustrie, beobachten diese Technologie genau. „Heutzutage würde die Modellierung pharmazeutischer Moleküle auf unseren besten Computern Dutzende oder Hunderte von Jahren dauernerklärt Valerian Giesz. Mit Quantencomputern wird es nur ein paar Stunden oder ein paar Tage dauern, bis Lösungen vorliegen“.
Quandela entschied sich dafür, die Quanteneigenschaften des Photons, des Lichtkorns, zu nutzen. In einem optischen Raum bauen Ingenieure in Mänteln nacheinander das Bauteil zusammen, das diese Lichtteilchen aussendet. Das ist der Kryostat, eine Art Superkühlschrank in der Größe einer Kiste. Nicolas Marin, Leiter Hardware Engineering bei Quandela, erklärt, wie es funktioniert: „Wir werden Photonen erzeugen. Und diese Halbleiterbauelemente benötigen eine Betriebstemperatur in der Größenordnung von 2 bis 3 Grad über dem absoluten Nullpunkt, also bei minus 270 °C. Sie sehen also, dass Kryostate wirklich sehr klein sind. Sie dienen lediglich dazu, Photonen zu erzeugen und zu detektieren.”
In seiner Fabrik in Massy will Quandela ab dem nächsten Jahr vier Quantencomputer pro Jahr bauen. Außerdem will man im Jahr 2025 die ersten „logischen Qubits“ produzieren und damit die Herstellung fehlerfreier Maschinen ermöglichen, was in Europa bisher noch niemandem gelungen ist. Um dies zu erreichen, bereitet das Unternehmen, das seit seiner Gründung im Jahr 2017 bereits 65 Millionen Euro eingeworben hat, eine bevorstehende Mittelbeschaffung in Höhe von mehreren hundert Millionen Euro vor.
