Zusam­men­ar­beit im Bereich Quantencomputing

Merck, ein Wis­sen­schafts- und Tech­no­lo­gie­un­ter­neh­men, hat eine auf drei Jah­re ange­leg­te Koope­ra­ti­on mit dem Karls­ru­her Start­up HQS Quan­tum Simu­la­ti­ons bekannt gege­ben. Die Zusam­men­ar­beit zwi­schen dem Start­up-Unter­neh­men und der Chief Digi­tal Orga­ni­sa­ti­on von Merck wird sich auf die Anwen­dung und Kom­mer­zia­li­sie­rung von Soft­ware für Quan­ten­che­mie auf Quan­ten­com­pu­tern kon­zen­trie­ren. Merck hat die Opti­on auf eine Vertriebslizenz.

„Quan­ten­com­pu­ter sind im Begriff, das klas­si­sche Com­pu­ting zu revo­lu­tio­nie­ren und eröff­nen zahl­rei­che unge­ahn­te Mög­lich­kei­ten. Die Anwen­dun­gen betref­fen vie­le Berei­che, die für Merck und unse­re Kun­den unmit­tel­bar rele­vant sind, wie etwa die Mate­ri­al- und Wirk­stoff­for­schung, künst­li­che Intel­li­genz und E‑Commerce.”
Phil­ipp Har­bach, Lei­ter In Sili­co Rese­arch bei der Chief Digi­tal Orga­ni­sa­ti­on von Merck

„Wir ent­wi­ckeln Soft­ware für zukünf­ti­ge Quan­ten­com­pu­ter“, sag­te Micha­el Martha­ler, CEO von HQS. „Her­kömm­li­che Simu­la­tio­nen kön­nen ein­ge­setzt wer­den, um das Feld mög­li­cher Kan­di­da­ten ein­zu­gren­zen. Mit­hil­fe zukünf­ti­ger Quan­ten­com­pu­ter lässt sich die Anzahl der zu unter­su­chen­den Mole­kü­le sogar noch wei­ter reduzieren.“
HQS ging als Gewin­ner des von Merck im ver­gan­ge­nen Jahr ver­ge­be­nen Anni­ver­s­a­ry Rese­arch Grant in der Kate­go­rie „Digi­ta­li­sie­rung und Com­pu­ting“ her­vor. Das Unter­neh­men hat­te das For­schungs­sti­pen­di­um neben wei­te­ren Rese­arch Grants im Jahr sei­nes 350-jäh­ri­gen Bestehens ins Leben geru­fen. Das Start­up-Unter­neh­men ver­fügt über beson­de­re Exper­ti­se bei der Rea­li­sie­rung der Quan­ten­che­mie auf zukünf­ti­gen Quan­ten­com­pu­tern, ins­be­son­de­re auf soge­nann­ten NISQ-Gerä­ten (Noi­sy Inter­me­dia­te-Sca­le Quantum).
Merck hat eine inter­dis­zi­pli­nä­re und funk­ti­ons­über­grei­fen­de Arbeits­grup­pe ein­ge­rich­tet, die sich mit dem The­ma Quan­ten­com­pu­ter befasst. Die Chief Digi­tal Orga­ni­sa­ti­on von Merck ver­fügt über fun­dier­tes Know-how in der Quan­ten­che­mie, einem Anwen­dungs­be­reich, der als einer der ers­ten von der Ein­füh­rung von Quan­ten­com­pu­tern pro­fi­tie­ren wird.
Beim Quan­ten­com­pu­ting han­delt es sich um eine grund­le­gend neue Com­pu­ter­ar­chi­tek­tur, die in Bezug auf die Rechen­leis­tung einen Para­dig­men­wech­sel ein­läu­tet, da die Tech­no­lo­gie die Leis­tungs­fä­hig­keit her­kömm­li­cher Com­pu­ter weit über­trifft. Im Wesent­li­chen wird bei Quan­ten­com­pu­tern die Funk­ti­ons­ein­heit der her­kömm­li­chen Com­pu­ter (Bits) durch neue Funk­ti­ons­ein­hei­ten (Quan­ten­bits oder Qubits) ersetzt, die über eine enor­me par­al­le­le Rechen­leis­tung ver­fü­gen. So lässt sich mit­hil­fe von Quan­ten­com­pu­tern bei spe­zi­fi­schen Pro­blem­stel­lun­gen die Gesamt­zahl der Berech­nungs­schrit­te expo­nen­ti­ell reduzieren.
In den ver­gan­ge­nen drei Jah­ren sind die öffent­li­chen För­der­mit­tel für die Ent­wick­lung von Quan­ten­com­pu­tern in allen wich­ti­gen Län­dern welt­weit bei­spiel­los gestie­gen. Es wur­den öffent­li­che För­der­pro­gram­me für Hoch­schu­len sowie den pri­vat­wirt­schaft­li­chen und öffent­li­chen Sek­tor ins Leben geru­fen, um die Tech­no­lo­gie­ent­wick­lung vor­an­zu­trei­ben. Aka­de­mi­sche Spit­zen­for­schung im Bereich Quan­ten­com­pu­ting exis­tiert weltweit.
NISQ-Com­pu­ter wei­sen aller­dings eine hohe Anfäl­lig­keit für Quan­ten­feh­ler auf und stel­len zukünf­ti­ge Anwen­dun­gen vor gro­ße Her­aus­for­de­run­gen. Die Über­win­dung die­ser Hin­der­nis­se durch neue, bahn­bre­chen­de Ansät­ze ist ein wesent­li­cher Bestand­teil die­ser Zusam­men­ar­beit. Im Hin­blick auf mög­li­che Anwen­dun­gen geht man davon aus, dass in der Che­mie als ers­tem Anwen­dungs­be­reich Quan­ten­com­pu­ter ein­ge­setzt wer­den, die die Durch­füh­rung ska­lier­ba­rer und prä­zi­ser quan­ten­che­mi­scher Berech­nun­gen ermög­li­chen. Die ande­ren drei Haupt­be­rei­che, die vor­aus­sicht­lich von Quan­ten­com­pu­tern pro­fi­tie­ren wer­den, sind künst­li­che Intel­li­genz, der Finanz­be­reich sowie die phar­ma­zeu­ti­sche Forschung.