#SuccessStory: Sie arbeiten am massentauglichen Quantencomputer

Das Innsbrucker Unternehmen ParityQC ist das erste Unternehmen weltweit, das Baupläne und ein Betriebssystem für hochskalierbare Quantencomputer (QC) frei auf dem Markt anbietet. Durch neue Standards in den Bauplänen will man den Schritt von teuren Prototypen zu massentauglichen Quantencomputern schaffen.

„Wir bauen die Computer nicht selber, sondern wir liefern den Herstellern die Pläne und das Operating System“, erklärt Magdalena Hauser das Geschäftsmodell, mit dem sich ParityQC unter globalen Playern wie Google und IBM behauptet. Gemeinsam mit dem Physiker Wolfgang Lechner leitet Hauser die Geschicke von ParityQC. Parity bedeutet so viel wie Gleichstellung. Der Unternehmensname verweist darauf, dass in der Computer-Architektur Hardware und Software strikt verschränkt betrachtet werden.

Herausforderungen des Quantencomputing

Quantencomputer (QC) können bestimmte komplexe Probleme in der Theorie viel schneller lösen als klassische Computer, etwa die Simulation von molekularen Systemen in Chemie und Materialwissenschaften. In der Praxis bringt der Bau eines mit Quantenprozessoren betriebenen Rechners große Herausforderungen mit sich, die sowohl die Hardware betreffen – z. B. müssen die Prozessoren für den Betrieb auf den absoluten Nullpunkt (-273,15 °C) heruntergekühlt werden – als auch die Software. Quantencomputer benötigen eigene Betriebssysteme, um die störungsanfälligen Quantenbits (Qubits), die im Prozessor arbeiten, ausreizen zu können, und auch die Algorithmen für die Anwendungen müssen an die quantenphysikalischen Besonderheiten der Rechenkerne angepasst sein. Wer diese Probleme löst, wird mit einer Rechenleistung belohnt, die aktuelle Supercomputer weit hinter sich lässt, wie das Quantenforschungsteam von Google anno 2023 mit seinem Demonstrator vorzeigte. Die Entwicklung von Quantencomputern steht derzeit noch am Anfang und ist daher besonders empfänglich für disruptive Innovationen. 

Innovative Skalierung von Systemen

„Der Kern unserer Innovation ist die ParityQC-Architektur, und diese Architektur löst Probleme in der Skalierbarkeit von Quantencomputern“, führt Gründer und Co-CEO Wolfgang Lechner aus. „Ein Problem betrifft die Programmierung von Quantencomputern, denn wenn man diese immer größer und leistungsstärker macht, nimmt auch die Komplexität immer mehr zu. In unserer Architektur ist das aber nicht so, sondern wir haben ganz kleine Bauteile, die sich seriell einsetzen lassen. Wir wollen damit den Schritt von prototypischen Quantencomputern zu massentauglichen Quantencomputern schaffen, indem wir durch unsere Baupläne Standards setzen.“ 

Auf der Website des Pionierunternehmens in Sachen QC-Architektur heißt es dazu: „Die ParityQC-Architektur leitet einen Paradigmenwechsel beim Design und der Entwicklung von Quantencomputern ein, die leistungsstark, skalierbar und flexibel sind. Das Betriebssystem ParityOS ermöglicht den Zugriff auf alle Vorteile unserer Architektur über die Cloud. Unser verschränkter Entwicklungsansatz für Hardware und Software führt zu Quantenchips und Algorithmen, die perfekt zusammenpassen.“

Wertschöpfung in Europa

ParityQC ist ein Spin-off der Universität Innsbruck und der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW). Das Unternehmen kann auf die Expertise der von Lechner geleiteten Forschungsgruppe für Quantenoptimierung am Institut für Theoretische Physik der Universität Innsbruck zurückgreifen. „Gemeinsam mit der Forschungsgruppe sind wir ca. 60 Personen, die Vollzeit an der Parity-Architektur arbeiten“, sagt Magdalena Hauser. Den beiden CEOs ist es sehr wichtig, dass die Wertschöpfung des Unternehmens in Europa bleibt. 

FFG: „Nicht nur Geldgeber, sondern auch wertvoller Ratgeber“

In den vier Jahren seit der Gründung konnte ParityQC sein Geschäftsmodell mit der Unterstützung der FFG aufbauen – unter anderem mit Förderungen aus dem Basisprogramm. „Die österreichische Förderlandschaft ist wirklich sehr gut ausgebaut, und die FFG extrem hilfsbereit“, sagt Magdalena Hauser. Und Wolfgang Lechner ergänzt: „Die FFG ist nicht nur Geldgeber, sondern – und das ist wirklich speziell – auch ein Ratgeber. Besonders bei europäischen Projekten ist es sehr hilfreich, wenn man einen Berater zur Seite hat, der einem wirklich hilft.“