Quantencomputer: Für Aktionäre wird es konkreter!

Quantencomputer-Chips sollen jetzt auch laut Handelsblatt vom deutschen Laserspezialisten Trumpf kommen:

„Die Ingenieure haben einen Meilenstein erreicht, mit dem Quantentechnologie schon wesentlich früher in die Rechenzentren dieser Welt einziehen könnte als bisher gedacht“, sagte Leibinger. Trumpf investiert einen zweistelligen Millionenbetrag in seine Tochter Q.ant. Das Start-up soll jetzt in die Produktion von Quantencomputer-Chips einsteigen.

Kern der Innovation sein ein neu entwickeltes Photonik-Chip-Verfahren: „Durch diese speziellen Lichtkanäle lassen sich nun Quanten nahezu verlustfrei auf herkömmlichen Leiterplatten transportieren – und das ist ein echter Durchbruch“, sagte Leibinger einer der Trumpf-Chefs. 

Leider ist Trumpf keine Aktie und nicht börsennotiert, es wäre ein Aktienjuwel!

Ich empfehle in diesem Zusammenhang aber eine Investition in ASML, deren Aktien ich halte. ASML ist eines der wertvollsten europäischen Unternehmen und baut auf Basis von „extrem ultravioletten“ EUV Licht die begehrtesten Chips der Welt. Diese Halbleiter haben Strukturgrößen von unter 7 Nanometern.

Ich gehe davon aus dass Trumpf, die Quanten-Chips nicht unbedingt selbst sondern wieder in Zusammenarbeit mit ASML bauen wird. Das könnte dann der nächste Milliardenmarkt sein. 

UPDATE vom 20.10.2021

Die ASML Aktie meldet heute starke Quartalszahlen: 58% Wachstum beim Ergebnis zum Vorquartal auf stolze 1,74 Millarden, Umsatzwachstum von 32%, ASML kann also die Margen aufgrund der weltweiten Chipknappheit und des einzigartigen Lithografie-Technologievorsprungs ausweiten! Ich halte ASML Aktien

IBM ist in der Öffentlichkeit bereits seit Längerem mit dem Thema Quantencomputer verbunden. In der Tat beschäftigt sich das Unternehmen schon seit mehreren Dekaden intensiv mit der neuen Technologie. Laut des eigenen Zeitplans nähert sich auch IBM dem kommerziellen Einsatz der Systeme.

Bereits heute stellt IBM cloudbasiert Quantumsysteme für externe Entwickler zur Verfügung. Mittlerweile kooperiert das Unternehmen hierdurch mit mehr als 150 Partnern. Dieser Ansatz bietet gleichzeitig den Vorteil, dass erste Anwendungen auf dieser Systembasis entwickelt werden können, während zeitgleich die erste Generation von Anwendern auf die IBM-Architektur geschult werden.

Für Investoren sollte von Interesse sein, ob die für dieses Jahr geplante Einführung der nächsten Systemgeneration "Eagle" noch umgesetzt werden kann. Eagle soll auf 127 Qubits hochskaliert werden und zudem neue Steuerungskomponenten sowie ein neues Gehäuse umfassen. Ab dem Jahr 2023 sollen dann mehr als 1.000 Qubits möglich sein.

Einen wichtigen Schritt in diese Richtung gelang IBM vor wenigen Wochen. Seitdem besitzen sämtliche Quantenprozessoren einen sechseckigen Aufbau, wodurch das System mit erheblich weniger Verbindungen auskommt als im bisherigen, viereckigen Design. Die Verbindungen sind in Quantencomputern fehleranfällig, weshalb die neue Topologie IBM erhebliche Vorteile gegenüber der Konkurrenz bezüglich der Stabilität der Quantencomputer beschert. Die höhere Stabilität könnte folglich die Skalierung der Prozessoren erleichtern und beschleunigen. Seit vergangener Woche operieren nun alle Prozessoren in IBMs Cloud-Dienst auf der neuen Architektur.

Die on-premise Installationen schreiten derweil fort. Neben einem ersten System One, welches für das Fraunhofer-Institut in Deutschland implementiert wurde, wird ein baugleicher Rechner nun auch in einer IBM Niederlassung in Japan eingerichtet. Auch in dieser Hinsicht bewegt sich die Gesellschaft in langsamen Schritten in Richtung Serieneinsatz.

Das bisherige Hauptproblem bei der Entwicklung von Quantencomputern mit mehreren Qubits ist die große Fehleranfälligkeit, d.h. die Fehlerkorrektur ist bisher so aufwändig, dass komplexere Berechnungen schwer durchführbar sind oder anders gesagt, die Vorteile des Quantencomputers durch exponentiell ansteigende Fehleranfälligkeit sich auflösen würden!

Google ist nun auch hier einen deutlichen Schritt weiter gekommen, das sollte der Alphabet-Aktie helfen!

Im Fachblatt »Nature« wurde von Google Quantum AI zwei neue Fehlerkorrekturverfahren beschrieben.  

Im Sycamore-Computer von Google besteht jedes der 54 Qubits aus einem winzigen, supraleitenden Schaltkreis. Ein verbreitetes Verfahren zur Fehlerkorrektur besteht darin, diese Einheiten so zu verknüpfen, dass jedes Qubit, das man für die Berechnung braucht, technisch gesehen aus mehreren Hardware-Qubits besteht. Ist eins davon fehlerhaft, verrät sich dies beim Vergleich mit den jeweils verknüpften Hardware-Qubits. (schreibt spektrum.de).

Beim ersten Verfahren, dem so genannten Wiederholungscode, sind die Hardware-Qubits wie bei einer Kette verknüpft. Es ist die einfachere der beiden Techniken; mit ihr kann man von den beiden möglichen Fehlertypen entweder nur den einen oder den anderen erfassen. Das zweite Verfahren, der Oberflächencode, besteht aus einer zweidimensionalen Anordnung der Qubits und erlaubt es, beide Fehlertypen simultan zu detektieren.

Eines der wichtigsten Ergebnisse der Studie ist der experimentelle Nachweis eines theoretisch vorhergesagten Phänomens: Mit wachsender Zahl von Hardware-Qubits pro (logischem) Qubit sinkt die Fehlerrate exponentiell. Das konnten die Forscher von Google Quantum AI für den Fall der kettenförmigen Wiederholungscodes in der Tat messen, indem sie die Zahl der verschalteten Hardware-Qubits von 5 auf 21 steigerten.

Dennoch: Als noch nicht ausreichend bewerten unabhängige Experten dagegen die Umsetzung des komplexeren, jedoch viel praxisrelevanteren Verfahrens des Oberflächencodes. Hier konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von Google Quantum AI die Fehlerrate bislang nicht auf ein Niveau absenken, wie es für echte Berechnungen gebraucht wird.

Überhaupt steht der finale Schritt – die Qubits samt Fehlerkorrektur so zu verschalten, dass sie Berechnungen durchführen – noch aus. Dennoch spricht der Innsbrucker Quantencomputerexperte Peter Zoller zusammenfassend von einem Erfolg durch entscheidende technologische Verbesserungen auf allen Ebenen im Sycamore-Prozessor. »Der Weg zur Fehlerkorrektur ist ein Marathon, Fortschritte in diese Richtung sind inkrementell, aber bemerkenswert.« 

Für mich bedeutet dies wiederum,  Google scheint führende bei der Quantencomputerforschung. Wer hier gewinnt, dürfte Quantencomputerrechenleistung in der Cloud anbieten und damit ein völlig neues Ökosystem schaffen können. Dies könnte mit der IT-Revolution durch den PC vergleichbar sein, dieses Geschäft hatten Intel und Microsoft lange dominiert!

Ich bin ein Fan der Schrodinger Aktie SDGR ! 

Die Firma hilft mit einer IT-Plattform neue  Moleküle für Medikamente oder Materialien schneller und jkostengünstiger als bisher zu entdecken:

"Unsere physikbasierte Berechnungsplattform integriert differenzierte Lösungen für prädiktive Modellierung, Datenanalyse und Zusammenarbeit, um eine schnelle Erforschung des chemischen Raums zu ermöglichen.

Unsere Plattform wird weltweit von führenden Unternehmen in der Medikamentenentwicklung sowie in der Materialwissenschaft in so unterschiedlichen Bereichen wie Luft- und Raumfahrt, Energie, Halbleiter und elektronische Displays eingesetzt. Die Plattform unterstützt unsere eigene Wirkstoffforschung, von der Target-Identifizierung über die Hit-Entdeckung bis hin zur Lead-Optimierung. Sie treibt auch unsere Forschungskooperationen an, um neue Medikamente für kritische Bedürfnisse der öffentlichen Gesundheit zu entwickeln.

Mit mehr als 150 promovierten Wissenschaftlern in unserem Team investieren wir stark in Forschung und Entwicklung. Wir haben mehr als 400 von Experten begutachtete Publikationen veröffentlicht, die die Stärke unserer physikbasierten Ansätze belegen, und wir erweitern ständig die Grenzen der Computermodellierung."

Quantencomputing dürfte dies alles noch mehr beschleunigen, die Schrodinger Plattform könnte dabei ein SAP für die Materialforschung von Medikamenten über Batterien bis hin zu Leichtbaumaterialien werden.

In Bezug auf die Computer-Technologien zählte die Finanzindustrie stets zu den frühsten Anwendern. Ob Zentralrechner, PCs oder Künstliche Intelligenz, Finanzdienstleister nutzen die Systeme frühzeitig, oft für sehr spezifische Zielsetzungen.

Die gegenwärtigen Quantencomputer besitzen bereits heute Fähigkeiten, die sie für Banken oder Vermögensverwalter interessant werden lassen. Optimierungsprobleme, wie sie in der Branche üblich sind, beispielsweise im Zusammenhang mit der Portfoliostrukturierung, können leistungsstark und sehr genau kalkuliert werden. Auch im Zusammenhang mit der Kreditbewertung könnten Quantencomputer bereits heute lukrativ anwendbar sein. Optimierungsprobleme lassen sich zudem vergleichsweise schnell erstellen und berechnen. Die Time-to-Markt ist für eine solche Anwendung günstig.

Honeywell International ist der erste der großen Hardwareproduzenten, welcher ein breit aufgestelltes Joint Venture mit dem Unternehmen Quantum Computing eingeht, um einen vollintegrierten Produzenten für Quantencomputer zu etablieren. Hier einige Eckdaten zu dem angekündigten Unternehmen:

• Während Honeywell für die Hardware zuständig sein wird, liefert Quantum Computing die Software und Algorithmen zum Betrieb der Rechner.
• Bereits Ende des laufenden Jahres sollen die ersten Produkte auf Basis der Quantencomputer veröffentlicht werden, zunächst ist ein Einsatz im Bereich der IT-Security angedacht, zur Erzeugung hochkomplexer Verschlüsselung.
• Für den Start ist ein Team von 350 Mitarbeitern aus beiden Unternehmen vorgesehen. Die Forschungs- und Entwicklungsabteilung wird hierbei aus 200 Personen bestehen, von denen 120 Angestellte über Doktortitel in diversen Anwendungsgebieten verfügen.
  

Die neue Gesellschaft hat sich ehrgeizige Ziele gesetzt. So möchte man innerhalb der nächsten 2 bis 4 Jahre die Grenze einer Milliarde $ Umsatz überschreiten. Diese Ankündigung sollte man als Investor mit einer gesunden Portion Skepsis betrachten, der Marktstart einer konkreten Anwendung noch in diesem Jahr wäre aber ein starkes Signal!

Optisch scheint der Rechner keine Schönheit zu sein, aber es zählen ja die sprichwörtlich die inneren Werte bei Quantencomputern.