Neues Christian Doppler Labor an der Universität Wien

Am 4. September eröffnet das neue Christian Doppler Labor für optische Quantencomputer. Unter der Leitung des Physikers Philip Walther von der Universität Wien entwickeln Forscher*innen neue Technologien für Quantencomputer, die auf photonischen Plattformen basieren. Diese Quantencomputer sollen vielseitig und für praxisnahe Anwendungen eingesetzt werden. Durch das Bereitstellen eines photonischen Quantencomputers in der Cloud werden Wissenschafter*innen und die breite Öffentlichkeit die Möglichkeit haben Quantenalgorithmen auszuführen. Christian Doppler Labore werden von der öffentlichen Hand und den beteiligten Unternehmen gemeinsam finanziert. Wichtigster öffentlicher Fördergeber ist das Bundesministerium für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort (BMDW).

Wirtschaftsministerium fördert anwendungsorientierte Grundlagenforschung
Eine Gruppe um Philip Walther, Sprecher der Gruppe Quantenoptik, Quantennanophysik und Quanteninformation der Universität Wien, wird in Zusammenarbeit mit dem Internetunternehmen Tencent Mobility photonische Quantencomputer entwickeln und dieser der Online Community via Web-Access zugänglich machen. "Die Entwicklung von Quantencomputern in Österreich ist von immenser Wichtigkeit", betont Wirtschafts- und Forschungsministerin Margarete Schramböck. "Denn diese Entwicklung von Quantentechnologie erschließt der Gesellschaft eine Welt voller neuer Anwendungsmöglichkeiten. Dazu gehört auch eine nie dagewesene Datensicherheit für Computer oder komplexe Berechnungen, die selbst die stärksten herkömmlichen Computer nicht schaffen würden."

Photonen als ideale Quanteninformationsträger
Durch die rasante Entwicklung von Quantentechnologien eröffnen sich neuartige Anwendungen im Bereich der Informationsverarbeitung. Von besonderem Interesse sind Quantencomputer, die sich die Eigenschaften der Quantenphysik zunutze machen und dadurch eine Vielzahl an neuartigen Anwendungen ermöglichen, die für herkömmliche Computertechnologie unerreichbar sind.

Unter den vielen verfügbaren physikalischen Plattformen bieten Einzelphotonen aufgrund ihrer Robustheit und guter Manipulationsmöglichkeiten einzigartige Vorteile für Anwendungen im Bereich der Quanteninformationsverarbeitung. Darüber hinaus macht die intrinsische Mobilität der einzelnen Photonen diese zu den idealen Quanteninformationsträgern für Quantennetzwerke und delegierte Quantencomputer Clouds.

Eine Vielzahl von Anwendungen; für jeden zugänglich
Ziel dieses Christian Doppler Labors ist die Entwicklung von Quantencomputern und Quanten-Computer Clouds, die für wissenschaftliche Untersuchungen und praxisnahe Anwendungen geeignet sein werden. Das Hauptziel wird ein vielseitiger Quantencomputer sein, der auf einer photonischen Plattform basiert. "Darüber hinaus wollen wir Gesellschaft und Industrie auf diese leistungsstarke, aber nicht intuitive Technologie vorbereiten, indem wir unseren photonischen Quantencomputer in der Cloud online zugänglich machen", betont Laborleiter Philip Walther: "Dies ermöglicht es Studierenden, Wissenschafter*innen und der breiten Öffentlichkeit, Quantenalgorithmen über das Internet auf echter Hardware auszuführen."

Dafür werden die Erfahrungen des Unternehmenspartners Tencent Mobility genutzt werden, der als ein Teil von Tencent zu den weltweit größten Anbietern von Web-basierten Programmen – darunter das Instant Messaging Programm "WeChat" mit mehr als einer Milliarde Nutzer*innen –  gehört. Zusätzlich eröffnet das Wissen des Unternehmenspartners im Bereich Web Access und Online Apps auch Möglichkeiten für neuartige Implementierungen von Algorithmen; zum Beispiel könnten Berechnungen des Quantencomputers möglicherweise in verschiedenen zukünftigen Online-Apps integriert werden.

Aufbauend auf dem Online-Quantencomputer-Setup wird die in diesem Christian Doppler Labor entwickelte Quantencomputertechnologie für die Demonstration von neuen Anwendungen genutzt werden. Ein zentraler Fokus werden neuartige Algorithmen und Protokolle sein, die auf den Prinzipen der Quantenphysik beruhen. Solche Anwendungen umfassen sichere Quantencomputer und Quantennetzwerke, Maschinelles Lernen sowie Berechnungen, bei denen optische Quantensysteme ihre Vorteile ideal ausspielen können.

Über Christian Doppler Labors
In Christian Doppler Labors wird anwendungsorientierte Grundlagenforschung auf hohem Niveau betrieben, hervorragende WissenschafterInnen kooperieren dazu mit innovativen Unternehmen. Für die Förderung dieser Zusammenarbeit gilt die Christian Doppler Forschungsgesellschaft international als Best-Practice-Beispiel. Christian Doppler Labors werden von der öffentlichen Hand und den beteiligten Unternehmen gemeinsam finanziert. Wichtigster öffentlicher Fördergeber ist das Bundesministerium für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort (BMDW).

Derzeit sind sechs CD-Labors an der Universität Wien eingerichtet
Die Universität Wien ist eine der ältesten und größten Universitäten Europas: An 20 Fakultäten und Zentren arbeiten rund 9.900 Mitarbeiter*innen, davon 6.900 Wissenschafter*innen. Die Universität Wien ist damit die größte Forschungsinstitution Österreichs sowie die größte Bildungsstätte: Derzeit sind rund 89.000 nationale und internationale Studierende inskribiert; mit 178 Studien verfügt sie über das vielfältigste Studienangebot des Landes. Die Universität Wien ist auch eine bedeutende Einrichtung für Weiterbildung. www.univie.ac.at