Quantencomputing in Deutschland IBM und die Universität der Bundeswehr München starten IBM Q Hub

IBM und die Universität der Bundeswehr München haben in der vergangenen Woche einen Kooperationsvertrag zur Gründung eines „IBM Q Hub“ unterzeichnet. Es wird der erste Quantencomputing-Knoten in Deutschland und der zweite in Europa sein. Die Hubs dienen dazu, die wissenschaftliche und industrielle Forschung sowie die Zusammenarbeit im Quanten Computing voranzutreiben.

Anbieter zum Thema

Materna Information & Communications SE

GISA GmbH

Nortal AG

Universität der Bundeswehr München

IBM Deutschland GmbH

Der neue, am Forschungsinstitut Cyber Defence CODE der Hochschule angesiedelte „Knotenpunkt“ ist Teil des „IBM Q Network“, einem weltweiten Verbund von Forschungszentren, Universitäten und Unternehmen zur Erforschung der Quantencomputing-Technologie und zur Entwicklung der ersten praktischen Einsatzmöglichkeiten für Industrie und Wissenschaft. Der IBM Q Hub München wird ein Kooperationsprogramm gründen, das es dem Netzwerk angeschlossenen Industriepartnern und Forschungseinrichtungen ermöglicht, gemeinsam an der Entwicklungsarbeit zur Erforschung von Quantencomputern zu arbeiten.

Die Universität der Bundeswehr München wird den Zugang zu den „IBM Q“-Systemen außerdem für die wissenschaftliche Forschung und Ausbildung mit Schwerpunkten in Software-Entwicklung für Quantencomputer, Big Data Analytics, Deep Learning sowie Verkehrsoptimierung und Quantum-Safe-Kryptographie* nutzen. So gehen Fachleute davon aus, dass sämtliche, bisher einsetzbare Verschlüsselungstechniken und -algorithmen in spätestens zehn Jahren mithilfe eines einzigen Quantencomputers geknackt werden können.

Quantum-Safe-Kryptographiemethoden sind hingegen Verschlüsselungsverfahren, die gegen Angriffe von klassischen sowie von Quantencomputern resistent sind. Obwohl dafür fortschrittlichste Quantencomputer mit Millionen von so genannten Qubits und vollständiger Fehlerkorrektur benötigt werden, ist es schon heute wichtig, neue Verschlüsselungsverfahren zu entwickeln und einzusetzen. Denn die Entwicklung und vollständige Implementierung dieser quantensicheren Kryptographiemethoden wird Zeit brauchen.

Dank der großen Fortschritte in der Quantentechnologie ist es nun an der Zeit, ihren Nutzen für die vielversprechendsten Anwendungsfelder näher zu untersuchen, wie in der Materialwissenschaft, für naturwissenschaftliche Simulationen in Chemie und Biologie oder Optimierungsmodelle für wirtschaftliche Abläufe. Das IBM Q Network bietet seit Ende letzten Jahres weltweit Unternehmen und Forschungseinrichtungen Fachkompetenz und Ressourcen zum Thema Quantencomputertechnologie sowie Zugänge über die Cloud zu den Quantencomputersystemen von IBM an.

Innerhalb des Netzwerkes bilden die so genannten „Hubs“ regionale Zentren für Lehre, Forschung und Weiterentwicklung der Technologie. Sie sind damit entscheidend für die notwendigen Industriekooperationen, die Ausbildung sowie den Einsatz von Quantencomputertechnologie im industriellen wie auch im akademischen Umfeld.

Als Standort des IBM Q Hubs in München hat das Forschungsinstitut CODE Zugang zu den derzeit fortschrittlichsten und skalierbarsten Quantencomputersystemen weltweit: Das ist aktuell ein 20-Qubit-Quantencomputer von IBM sowie ein System aus 50 Qubits, das in der nächsten Generation von IBM Q-Systemen verfügbar sein wird.

Professor Gabi Dreo, Leitende Direktorin vom Forschungsinstitut CODE, sagt: „Um bis zur Marktreife und zum flächendeckenden Einsatz von Quantencomputern eine fundierte Expertise am Forschungsinstitut CODE aufzubauen, ist es unabdingbar schon jetzt Zugriff auf die aktuell leistungsfähigsten Quantencomputer zu erhalten.

Open Source sucht Know-how

IBM bietet außerdem eine Open-Source-Quantensoftware sowie -Entwicklerwerkzeuge an. Dazu gehören die öffentlich zugängliche „IBM Q Experience“ mit 5 Qubit- und 16 Qubit-Systemen sowie das Quanteninformatik-Science-Kit „QISKit“, mit dem Anwender Quantencomputerprogramme entwickeln und ausführen können.

Walter Riess, Leiter IBM Q in Europa, ergänzt: „Mit seiner Forschung wird der IBM Q Hub München an der Universität der Bundeswehr einen wichtigen Beitrag zum weiteren Wachstum eines Quantencomputer-Ökosystems leisten. Solche Hubs sind essentiell für die Identifikation und Entwicklung praktischer Anwendungsbereiche dieser neuen, für Industrie und Wissenschaft gleichermaßen wichtigen Technologie.“

Somit ist der IBM Q Hub München ist ab sofort eine zentrale Anlaufstelle für weitere Unternehmen und Forschungseinrichtungen, die IBMs Quantencomputer-Systeme nutzen möchten. Als Teil dieses Programms, wird das Forschungsinstitut CODE sowohl mit Partnern aus der Wirtschaft und der Zentralstelle für Informationstechnik im Sicherheitsbereich (ZITiS) kooperieren als auch im europäischen Kontext mit der Europäische Agentur für Netz- und Informationssicherheit (ENISA). Zusätzlich plant das Forschungsinstitut vor allem Partner aus dem wissenschaftlichen Bereich in den IBM Q Hub München an der Universität der Bundeswehr München mit aufzunehmen.

Die Universität der Bundeswehr ist der jüngste universitäre Hub, der dem IBM Q Netzwerk beitritt. Zum Netzwerk gehören bereits die Universitäten in Oxford (UK), Keio (Japan), North Carolina State University (USA) und die University of Melbourne (Australien). Weitere IBM Q Hubs sind IBM Research in den U.S.A. und der Schweiz sowie das Oak Ridge National Lab in den Vereinigten Staaten.

TU Darmstadt

Erster Standard für Post-Quantum-Signaturen

(ID:45406349)