Herr Leisse, was sind Quantencomputer?
Quantencomputer sind Rechenmaschinen, so wie klassische Computer. Nur nutzen sie nicht klassische Informatik, sondern Quantenmechanik. Sie basieren auf anderen Gesetzen. Das lässt sich gut veranschaulichen, wenn man sich ein großes Labyrinth auf einem Tisch vorstellt. Klassische Computer würden jeden Weg darin einzeln einmal gehen, um den Ausgang zu finden. Quantencomputer rechnen so, als ob man einen Eimer Wasser in dieses Labyrinth kippt und das zeitgleich überall hinläuft.
Haben Sie ein Beispiel, was man damit machen kann?
Computer sind überraschend schlecht darin, Allerweltsprobleme zu lösen. Ich war früher bei einem Unternehmen, das Schaumstoff-Schneidemaschinen baut. Bei so einem Schäumvorgang ist ganz viel Gefühl dabei. Der Schäummeister hat ein Gefühl für die Schäummaschine, für unterschiedliche Drücke, Temperaturen, Chemikalien. Der optimiert quasi nach Bauchgefühl diese Maschine. Warum tut er das? Weil man die chemischen Prozesse, die beim Schäumen stattfinden, mit einem klassischen Computer nur sehr schlecht simulieren kann. Solche Beispiele gibt es zuhauf: die Ampelsteuerung in Städten etwa, oder die Entwicklung von Medikamenten. Die echte Welt ist zu komplex für den klassischen Computer.
Wie wird daraus ein Geschäftsmodell?
Da wird es nicht darum gehen, Prozesse hier mal zwei, da mal drei Prozent zu optimieren. Man hat einen ganz anderen Lösungsweg. Denken Sie an die Düngemittelproduktion. Schon kleine Effizienzgewinne in solchen energieintensiven industriellen Prozessen hätten enorme wirtschaftliche und ökologische Auswirkungen. Oder die Medikamentenentwicklung: Die dauert heute bisweilen mehr als zehn Jahre, von der Grundlagenforschung über Tierversuche bis hin zum fertigen Produkt. Wenn wir Moleküle und Wirkstoffe deutlich besser simulieren könnten, ließen sich bestimmte Schritte in Forschung und Entwicklung massiv beschleunigen. Das würde die Entwicklung von Medikamenten grundlegend verändern.
Dieser Text stammt aus der Frankfurter Allgemeinen Sonntagszeitung.
Ganz ungefährlich sind Quantencomputer aber auch nicht. Sie können zum Beispiel herkömmliche Verschlüsselungsmethoden knacken, ein Riesenproblem für die Cybersicherheit.
Ich würde das Risiko sehr ernst nehmen. Ein ausreichend großer, fehlertoleranter Quantencomputer könnte bestimmte heute genutzte Verschlüsselungsverfahren angreifen, und das betrifft perspektivisch auch Kryptowährungen. Deshalb ist Post-Quantum-Kryptographie schon heute ein wichtiges Thema. Entscheidend ist, frühzeitig zu migrieren, nicht erst dann, wenn solche Systeme bereits verfügbar sind.
Cybersicherheit ist auch in der Künstlichen Intelligenz ein Thema. Die US-Regierung hat zeitweise den Zugang zu besonders leistungsfähigen KI-Modellen eingeschränkt, aus Sicherheitsbedenken. Müsste man das für Quantencomputer auch tun?
Es gibt schon jetzt Exportkontrollen für Quantencomputer. Natürlich wird es so sein, dass der Zugriff auf die besten Quantencomputer beschränkt wird. Anders kann ich es mir gar nicht vorstellen. Quantencomputing ist ganz klar eine Souveränitätsfrage. Der große Unterschied ist: Bei Quantencomputing haben wir in Deutschland und Europa wirklich eine Chance, ganz vorn mit dabei zu sein. Bei Künstlicher Intelligenz laufen wir hinterher. Bei Quantencomputing ist das Rennen noch offen, und genau deshalb sollten wir jetzt aktiv mitgestalten.
Und wann können wir damit rechnen, dass Quantencomputer wirtschaftlich nützlich arbeiten?
Aus Amerika hört man immer mal wieder, ein Quantencomputer habe ein Problem in fünf Minuten gelöst, für das ein klassischer Computer Milliarden von Jahren bräuchte. Das ist aber noch kein praktischer Anwendungsfall, sondern da geht es um Bruchteile von Algorithmen, die besonders gut auf die Quantencomputer abgestimmt sind. Ich gehe ganz stark davon aus, dass wir um 2029 oder 2030 die ersten wirklichen Anwendungsfälle in der Industrie sehen, wo Quantencomputer Prozesse und Strukturen verändern. Dann liefern Quantencomputer wirklich einen Mehrwert. Wenn dieser Punkt erreicht ist, wird das Rennen erst richtig abheben. Dann kommen noch mal ganz neue Finanzierungsmöglichkeiten.
Was muss bis dahin noch passieren?
Alle reden immer von der Skalierung: mehr Qubits, also die Recheneinheit von Quantencomputern. Aber genauso wichtig ist, dass die Technologie zuverlässiger wird. An einem Lehrstuhl reicht es, wenn ich ein Jahr lang die Maschine immer wieder ein- und ausschalte, und einmal funktioniert es. In der Industrie muss die Maschine sofort funktionieren. Daran arbeiten wir. Wir können inzwischen unsere Maschine drei oder vier Wochen am Stück laufen lassen und das elektrisch geladene Atom, mit dem der Quantencomputer eine Information speichert, ist immer da. Und dann kommt aber noch die Anwendung.
Was müssen Sie da machen?
Wir müssen gemeinsam mit den Anwendern herausfinden, welche Probleme überhaupt Quantum-relevant sind. Die Logistik in einem Chemiepark, die Optimierung einer Produktionslinie oder Datenmodelle im Sport funktionieren jeweils völlig unterschiedlich. Bevor ein Quantencomputer helfen kann, muss man solche Probleme in eine Form übersetzen, mit der er später arbeiten kann. Außerdem wird Quantencomputing nicht isoliert funktionieren, sondern im Zusammenspiel mit klassischen Hochleistungsrechnern. Die Frage ist also: Welcher Teil eines Problems läuft klassisch, welcher Teil kann perspektivisch auf den Quantencomputer? Genau solche hybriden Workflows müssen wir heute entwickeln. Deshalb haben wir zwei Maschinen an das Forschungszentrum Jülich geliefert: Dort geht es darum, Quantencomputer in reale Rechenumgebungen zu integrieren und nutzbar zu machen.
Quantencomputer bauen auch große Konzerne wie Google und IBM. Haben Sie gegen die überhaupt eine Chance?
Natürlich ist das eine ganz andere Liga, aber eben auch eine andere Technologie. Wir rechnen mit einzelnen Atomen. Die sind weniger fehleranfällig, das ist ein Riesenvorteil. Unsere Ionenfallen-Technologie kommt aus den Achtzigern. Die Ionen stupsen wir quasi mit Mikrowellen an. Die Komponenten dafür stecken heute schon in Satelliten, in Smartphones, da ist keine neue Physik dabei. Ansonsten ist das ein Rennen auf Zeit, Geschwindigkeit ist alles. Effizienz ist für uns europäische Unternehmen ein Thema. Wir können nicht Milliarden an Euro auf irgendwas kippen. Aber das ist auch ein Vorteil. Was die Kapitaleffizienz betrifft, ist das, was wir hier gezeigt haben, deutlich besser als alles, was die Amerikaner gezeigt haben. Wir haben jetzt eine Finanzierungsrunde über 57 Millionen Euro abgeschlossen.
Zu Ihren größten Investoren gehört die Schwarz-Gruppe, zu der auch Lidl gehört.
Natürlich bleibt abzuwarten, ob die nächste Finanzierungsrunde wieder so stark europäisch ist. Aber wenn ich mir angucke, was sich seit unserer Gründung vor sechs Jahren im Bereich Deeptech, Hardware, Start-ups alles getan hat, warum soll nicht in anderthalb oder zwei Jahren eine Finanzierungsrunde über 300 oder 400 Millionen Euro möglich sein? Auf der politischen Seite bewegt es sich für mich nie schnell genug, aber ich glaube, wir sind auf dem richtigen Pfad.
Was müsste da schneller gehen?
Es muss einfacher sein, öffentliches Geld mit privatem zu verbinden. Wir haben heute sehr oft den Fall, dass öffentliche Gelder einen Eigenanteil voraussetzen. Wenn man für sein Quantenprojekt 50 Millionen Euro beim Staat einsammeln will, muss man erst mal 15 Millionen Euro an privatem Geld bekommen. Das ist schon eine riesengroße Aufgabe. Vorbilder, wie das besser geht, sehen wir in den Niederlanden oder in Frankreich. Natürlich kann man sich immer fragen, Mensch, war das Geld gut angelegt? Was hätte man sonst damit machen können? Aber das Ökosystem steht, die Infrastruktur steht. Man muss jetzt eigentlich nur den Hebel umlegen, Ankerkunden in Stellung bringen und sagen: Jetzt kaufen wir die nächste Maschinengeneration.
Rein privatwirtschaftlich ließe sich kein Quantencomputer bauen? Wenn die Technik so revolutionär ist, müssten doch die Investoren Schlange stehen.
Da spielt auch das Mindset eine Rolle. Ist es in der DNA deutscher Unternehmer, in so etwas zu investieren? Einzelne Akteure sind da unterwegs, in der Regel Wagniskapitalgeber, aber darüber hinaus? Alle sagen immer, das Geld ist da. Aber das Mindset, in Deeptech-Unternehmen zu investieren, ist nicht da.
Wie viel mehr Geld brauchen Sie denn noch, bis der wirtschaftlich nützliche Quantencomputer steht?
Das werden Hunderte Millionen Euro sein. Dahinter steht noch mal weiter Skalierung, Internationalisierung, Hardwareentwicklung.
Über den Standort Deutschland wird viel geschimpft, aber im Quantencomputing scheint etwas richtig zu laufen. Da gibt es gleich eine ganze Reihe vielversprechender Start-ups, die in Deutschland wachsen. Was meinen Sie, woran das liegt?
Die Quantenmechanik basiert auf jahrzehntelanger Forschung. Der Lehrstuhl hier in Siegen wurde vor mehr als 25 Jahren gegründet. Quantencomputing ist heute in Deutschland so stark, weil aus der Wissenschaft der richtige Input kommt. Ich weiß nicht, ob wir heute in der Bildung daran arbeiten, dass in 20 oder 30 Jahren ähnliche Sachen möglich sind. Außerdem finde ich: Deutschland wird zu schlechtgeredet. Wir haben hier viel Potential. Wir vergessen, was wir hier mit dem, was wir über die Jahrzehnte aufgebaut haben, machen können. Quantencomputing wird zusammen mit dem Mittelstand eine Blütezeit hervorbringen.
Im Ernst? Sie wollen Mittelständlern Ihre Quantencomputer verkaufen?
Das sind kleinere, familiengeführte Unternehmen. Das wird wesentlich agiler und einfacher sein, als wenn man mit Großkonzernen arbeitet. Und ich glaube, das wird jetzt peu à peu kommen. Unsere Maschinen werden dafür aus der Ferne übers Internet verfügbar sein. Wir arbeiten daran, wie man Workshops macht, das dürfen dann nicht Physiker für Physiker sein, sondern Ingenieure für Mittelständler. Wir verbringen Zeit damit, herauszufinden, was der richtige Anwendungsfall ist: Welche Daten brauche ich dafür? Auf welcher Maschine kann das laufen? Was für ein Quantenalgorithmus muss da sein? Insofern: Ich glaube, dass das ein Riesenvorteil des deutschen Markts ist.
Und so etwas kann sich ein Mittelständler leisten? Was wird denn so ein Quantencomputer kosten?
Für die meisten Unternehmen wird es nicht darum gehen, selbst einen Quantencomputer zu kaufen und in die eigene IT-Landschaft zu integrieren. Das Modell wird eher sein: Zugang über Cloud, Rechenzentren oder spezialisierte Partner. Gerade für den Mittelstand ist das entscheidend. Er braucht keinen eigenen Quantencomputer, sondern Zugang zu Rechenleistung, Beratung und konkreten Anwendungen. Heute sprechen wir bei vollständigen Quantensystemen natürlich über sehr große Investitionen. Aber für Nutzer wird der Einstieg eher über Pilotprojekte, Workshops und später über nutzungsbasierte Zugänge funktionieren. Die spannende Frage ist also weniger: Was kostet die Maschine? Sondern: Was kostet der Zugang zu einem konkreten Problem, das damit gelöst werden kann?
