Warum die Autoindustrie auf Quantencomputer setzt

Die zunehmende Vernetzung und das rasche Voranschreiten des autonomen Fahrens bieten der Autoindustrie nicht nur große Möglichkeiten, sie stellen die Technik auch vor ein großes Problem: Wie lässt sich der Berg an Daten schnell genug abtragen? Die Hoffnung: Quantencomputer. Sie sollen heutige Rechner in den Schatten stellen. Noch sind sie eine Zukunftsvision.

Gerade bei maschinellen Lernverfahren, bei künstlicher Intelligenz (KI) oder bei Echtzeitkommunikation von Abertausenden digitalen Endgeräten – wie beispielsweise bei autonomen Fahrzeugen, die permanent Daten senden und empfangen – sollen diese Superrechner zum Einsatz kommen.

Noch können aber selbst Wissenschaftler die Leistungsfähigkeit eines solchen Quantencomputers gar nicht abschätzen. Es gibt sie bislang noch nicht. Wann der erste Rechner die Bezeichnung „Quantencomputer“ verdienen wird, ist unklar. So sagt Jürgen Eschner von der Universität des Saarlandes: „Ich bin ganz sicher, dass Quantencomputer Fortschritte bringen werden. Ich glaube aber nicht daran, dass noch in unserer Lebenszeit jemand einen Quanten-PC auf dem Schreibtisch haben wird.“

Das Rennen um den ersten Quantencomputer hat allerdings bereits begonnen. Am Start sind Google, IBM, Microsoft und die kanadische Firma D-Wave. Der Forschungscomputer von Google und der NASA ist so groß wie ein Gartenhäuschen, hat in seinem Inneren Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt. In ihm ist es dunkel und absolut still.

Von herkömmlichen Rechnern unterscheidet sich der Computer darin, dass er nicht mehr in der sogenannten Booleschen Logik rechnet, in der ein Bit den Zustand „0“ oder den Zustand „1“ aufweist. Quantencomputer rechnen in Qubit, die gleichzeitig den Zustand „0“ und „1“ haben können – die Logik der Quantenphysik. Doch ist es sehr komplex, diese Logik in eine Maschine zu überführen und dabei auch noch die Fehlerrate gering zu halten – was bei der Programmierung von Algorithmen essenziell ist.

Die ersten Qubit-Rechner sind allerdings noch nicht wesentlich schneller als herkömmliche Computer. Die Wissenschaft ist sich zudem nicht einig, ob sie den ­Namen Quantencomputer wirklich verdienen. Denn sie beherrschen noch nicht in vollem Umfang alle Funktionen, die Quantenphysik und Informatik für die Superrechner vorsehen.

Dennoch lässt sich erahnen, was mithilfe von Quantencomputern möglich sein wird. Und die Autoindustrie will diese Möglichkeiten für sich nutzen. VW hat dazu bereits eine Kooperation mit D-Wave geschlossen. Dabei stellen die Kanadier dem Autobauer ihre Technologie zur Verfügung, um sich an diese neue Art von Computer heranzutasten. Von „digitaler Pionierarbeit“ spricht daher Martin Hofmann, IT-Chef von VW. Man schaffe mit dieser Kooperation die Voraussetzung, zu lernen, wie Quantencomputer sinnvoll einzusetzen sind. VW-Datenwissenschaftler und KI-Spezialisten arbeiten in einem ersten Forschungsprojekt daran, den Verkehrsfluss von Peking zu optimieren.

Die Quantencomputer sollen später ihre Dienste bei komplexen Dienstleistungen des autonomen Fahrens oder in der vernetzten Fabrik leisten. Allerdings müssen gerade diese Dienste auch ­gegen Hacker abgesichert werden. Andreas Fuchs vom Fraunhofer-Institut für IT-Sicherheit fordert daher, sich schon jetzt über entsprechende Verfahren Gedanken zu machen: „Autos, die jetzt konzipiert werden, sind noch im Verkehr, wenn vielleicht erste Quantencomputer im Einsatz sind.“ Die Kommunikationsprotokolle der Rechner in den Fahrzeugen müssen daher schon jetzt so gestaltet werden, dass sie nicht nur mit bekannten Algorithmen zurechtkommen, sondern auch mit denen künftiger Quantencomputer. „Und wir brauchen Standards. Sonst begibt man sich in eine Sackgasse.

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