Rund 50 Besucher:innen fanden an diesem sonnigen Juninachmittag ihren Weg nach Erlangen zur Veranstaltung „Quantencomputing: von der Hardware über die Software bis zur industriellen Anwendung“, zu der MQV zusammen mit dem Fraunhofer IIS eingeladen hatten. Zur Einführung zerlegte Dr. Daniel Scherer am Fraunhofer IIS, den Quantencomputer zunächst in seine beiden Wortteile – Quanten und Computer – um sie daraufhin wieder zusammenzusetzen und die Technologie Quantencomputing und ihre Fähigkeiten zu erklären. Fünf weitere Kurzvorträge vertieften im Anschluss fachlich einzelne Ebenen der Technologie. Dr. Kilian Dremel stellte mit dem Einsatz von Quantencomputing zur Optimierung von Computer-Tomographie-Aufnahmen einen spannenden Anwendungsfall von Quantencomputern in industriellen Röntgen-Anlagen vor. Dr. Friedrich Wagner nahm sich die Algorithmen-Ebene vor und erklärte, wie Quantencomputer und klassische Rechner mithilfe von hybriden Algorithmen zusammenarbeiten sollen, um ein Problem zu lösen. Dr. Daniel Scherer sprach auf der Programmiersystem-Ebene über Quantencompiler, Computerprogramme, die eine Programmiersprache für Quantencomputer in eine Maschinensprache übersetzen, die von einem Quantencomputer ausgeführt werden kann. Rechenoperationen sollen damit möglichst effizient ausgeführt werden können. Auf der Ebene der Ansteuerung stellte Thomas Thönes zunächst die Arbeit seiner Gruppe an integrierten Hochfrequenzschaltungen vor. Die jahrelange Expertise am Fraunhofer IIS, besonders energieeffiziente Funkempfänger und -sender zu bauen, lässt sich gut auf Quantencomputing mit supraleitenden Qubits übertragen, die im Gigahertz-Bereich präzise angesteuert und ausgelesen werden müssen. Auf der Hardware-Ebene angekommen, erklärte Robert Koch das Prinzip eines Quantencomputers mit gefangenen Atomen, wobei der vielseitige Einsatz unterschiedlicher Laser auf sehr großes Interesse beim Publikum stieß.
Bei der anschließenden Tour durch das Institut mit mehreren Stationen wurde die Quantenforschung für die Besucher:innen greifbar. Besonders Eindruck machte die Antennenmesshalle, komplett ausgekleidet mit dunklen, pyramidenförmigen Absorbern aus Kunststoff, die den Raum nach außen hin vollständig vor elektromagnetischen Wellen abschirmt. Getestet wird in der Halle, neben Antennen jeglicher Art und Größe, auch das am Fraunhofer IIS im Rahmen ihrer Quantenforschung entwickelte „Shielding Device“, eine Abschirmvorrichtung, die empfindliche Quantensysteme vor elektromagnetischen Feldern schützt, wie Tobias Wache erklärte. Durch die schalldämpfenden Eigenschaften der Wandverkleidung entstand bei seinen Ausführungen eine ganz eigene Stimmung. Eine weitere Station war das Kryolabor, in dem Besucher:innen einen kleinen Kryostaten besichtigen sowie ein Quantensteuermodul, einen wenige Zentimeter großen Chip, ansehen konnten. Die Steuerelektronik für verschiedene Quantenhardwareplattformen war ebenfalls Teil der Besichtigung. Die ganz zu Beginn erlernten Grundlagen des Quantencomputings – Qubits, die in Superposition sein und miteinander verschränkt werden können – konnten schließlich bei „TiqTaqToe“, der Quantenversion des Spielklassikers, getestet werden. Die einfachen Spielregeln sind dabei um quantenmechanische Zustände und ein Zufallselement erweitert. Nach erster Verunsicherung über die zusätzlichen Spielregeln packte zwei Teilnehmer schließlich der Ehrgeiz für eine angriffslustige Partie. Mit einem „gut gespielt“ schüttelten sich Gewinner und Verlierer die Hände – Fair Play auch in der Welt der Quanten.