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Workshop mit BMW: Quantencomputing ist ein Marathon 

28. Oktober 2021    Azure / F&E / Machine Learning

Quantencomputer Foto: IBM

Quantencomputer ( Foto: IBM) sind empfindliche Gesellen, sie mögen es tiefgekühlt und dulden keinerlei Erschütterung. Nicht nur deswegen ist der Bau dieser Hochleistungsrechenmaschinen, die die Prinzipien der Quantenphysik nutzen, herausfordernd. In einem gemeinsamen Workshop loteten BMW und MaibornWolff aus, was Quantencomputing in Zukunft für Unternehmen, aber auch für den Standort Deutschland bringen könnte.
 
„Quantencomputing ist ein Marathon“, beschloss Daniel Stüwe, Senior Software Engineer bei MaibornWolff, seinen einleitenden Vortrag. Auch wenn das Konzept seit den 1980er Jahren existiert und Firmen wie IBM seit über 20 Jahren daran forschen, sind konkrete Anwendungen für die Industrie allenfalls im Experimentierstadium. Goldman Sachs und IBM gehen in einer Prognose davon aus, dass Unternehmen ab 2026 Vorteile durch diese Hochleistungsrechner haben könnten. 

Quantencomputer als Booster für Machine Learning?

Anders als die heutigen Großrechner und Server speichern Quantencomputer Dateneinheiten in so genannte Qubits, die eine Kombination aus Null und Eins gleichzeitig darstellen. Auch können Qubits miteinander verschränken werden. Diese Kombination aus den Prinzipien der Superposition und der Verschränkung beschleunigt die Rechenleistung exponentiell, was bei der Lösung multivariabler Berechnungen oder bei der Verbesserung des Machine Learnings (ML) helfen kann. 
 
Dazu Stüwe: „Bislang existiert nur eine theoretische Idee davon, wie ML davon profitieren könnte. Zum einen braucht man für Machine-Learning-Anwendungen eine größere Hardware als derzeit vorhanden ist. Zum anderen sind exponentielle Zuwächse in Sachen Geschwindigkeit nur möglich, wenn auch das dazugehörige Problem groß genug ist.“ Je mehr Qubits in einem Quantenrechner verbaut sind und untereinander agieren, desto höher ist die Rechenleistung. IBM zum Beispiel hat sich zum Ziel gesetzt, 2023 einen Rechner mit mehr als 1000 Qubits zu bauen.

Azure Quantum: Rechensimulation in der Cloud

Bereits heute stellen Cloud-Provider wie AWS und Microsoft erste öffentliche Dienste zur Verfügung, mit denen sich Quantenalgorithmen und Optimierungslösungen programmieren lassen. Im zweiten Schritt kann man diese Lösungen zum Beispiel auf der vorhandenen Azure-Plattform anwenden. MaibornWolff ist der erste deutsche Microsoft-Partner, der Azure Quantum in seinem Serviceangebot hat. 

10 deutsche Konzerne im Quanten-Konsortium

Für BMW zeigen sich künftige Use Cases für Quanten Computing entlang der gesamten Wertschöpfungskette, etwa bei der Konfiguration von Testfahrzeugen oder der Bilderkennung für die Qualitätsinspektion. Darum hat der bayerische Automobilhersteller auch eine „Open Innovation Challenge“ zum Quantencomputing ausgeschrieben, an der sich 70 Teams beteiligen. 
 
Zugleich ist BMW zusammen neun weiteren deutschen Konzernen Gründungsmitglied des Konsortiums QUTAC ( Quantum Technology and Application Consortium),  das industrierelevante Anwendungen für die Branchen Technologie, Chemie, Pharma, Versicherung und Autoindustrie zur Marktreife bringen will. Auch einen Lehrstuhl zum Thema Quantencomputing an der TU München hat BMW im Juni 2021 gestiftet.
 
Diese und andere Initiativen sollen dazu beitragen, Deutschland als Hightech-Standort zu stärken und bei der Zukunftstechnologie Quantencomputing den Anschluss gegenüber den USA und China nicht zu verlieren.
 
BMW und MaibornWolff werden die Zusammenarbeit in unterschiedlichsten Bereichen des Quantencomputing fortsetzen.