Am Freitag, dem 14. März, besuchte Preeti V. Shah, die Generalkonsulin des US-Generalkonsulats Düsseldorf, die Universität Paderborn. Bei ihrem ersten Besuch an der Universität seit ihrem Amtsantritt im August des Vorjahres wurde sie vom zukünftigen Universitätspräsidenten Prof. Dr. Matthias Bauer begrüßt und durch das Programm geführt. Ziel des Besuchs war es, Einblicke in die zentralen Aspekte und Forschungsaktivitäten der Universität zu gewähren. Schwerpunkte des Termins waren die aktuellen Entwicklungen in der Quantenforschung, der künstlichen Intelligenz (KI) und dem Hochleistungsrechnen (High Performance Computing, HPC) sowie ein Rundgang durch das Gebäude X, Heimat des Paderborn Center for Parallel Computing (PC2) und des Superrechners „Noctua“.
Shah zeigte sich beeindruckt von der exzellenten Forschung und dem Engagement, das an der Universität Paderborn sichtbar sei. Sie betonte, wie wichtig es sei, herausragende Projekte kennenzulernen und den Austausch zwischen Wissenschaft und internationaler Zusammenarbeit zu stärken. Der Amtsbezirk des US-Generalkonsulats Düsseldorf umfasst ganz Nordrhein-Westfalen und Shah bringt umfangreiche Erfahrung aus ihrer Zeit in Nicaragua, der Türkei, Afghanistan, Mexiko und Indonesien mit, die sie seit ihrem Eintritt in den diplomatischen Dienst der Vereinigten Staaten im Jahr 2004 gesammelt hat.
Innovationen in der Quantenforschung
Die Universität Paderborn hat kürzlich bedeutende Fortschritte im Bereich Hochleistungsrechnen gemacht. Wissenschaftler der Universität setzten HPC zur Analyse eines Quantenphotonikexperiments im großen Maßstab ein. Ziel der Forschungsarbeiten war die tomografische Rekonstruktion von experimentellen Daten eines Quantendetektors, der einzelne Photonen misst. Die entwickelte HPC-Software ermöglicht eine schnelle Analyse, was in einem Fachartikel im Magazin „Quantum Science and Technology“ veröffentlicht wurde.
Die bedeutende Rolle von hochskalierten Photonendetektoren in der Quantenforschung wächst stetig. Exakte Charakterisierung dieser Geräte ist entscheidend für effektive Messungen. Klassische Ansätze sind oft nicht in der Lage, Berechnungen auf einer vergleichbaren Skala durchzuführen. Paderborner Wissenschaftler haben nun maßgeschneiderte Open-Source-Algorithmen entwickelt, um Quantentomographie an photonischen Quantendetektoren im Megamaßstab zu ermöglichen. Dies erlaubt die Datenanalyse innerhalb weniger Minuten, was einen bedeutenden Fortschritt darstellt. Das Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Dr. Tim Bartley untersucht die fundamentale Physik der Quantenzustände des Lichts und deren Anwendungen.
Quantentechnologien in Deutschland
Im Kontext der aktuellen Entwicklungen wurde im April 2023 von der Ampel-Regierung ein „Handlungskonzept Quantentechnologien“ beschlossen. Damit sollen bis 2026 rund drei Milliarden Euro bereitgestellt werden, um die Entwicklung und Anwendung von Quantentechnologien voranzutreiben. Ziel ist es, Deutschland an die Weltspitze in diesem Bereich zu bringen und technologische Souveränität zu sichern. Bundeswirtschaftsminister Robert Habeck hat die nationale Sicherheitsrelevanz dieser Technologien betont.
Die Anwendung von Quantencomputing wird zunächst in Industrien wie Logistik sowie bei chemischen Simulationen und in der Quantenkryptografie erwartet. Mehrere bedeutende Entwicklungen in Deutschland unterstützen diese Bestrebungen: Unter anderem kündigte Bayern den leistungsfähigsten Quantencomputer Europas, den „Euro-Q-Exa“, an, der mit 13,5 Millionen Euro gefördert wird. Der Quantencomputer in Hessen, „Baby Diamond“, wurde im Dezember in Betrieb genommen und wird an der Goethe-Universität Frankfurt für verschiedene Forschungsanwendungen genutzt. Das Jülicher Verbundsprojekt „Qsolid“ plant bis 2026 einen Quantencomputer mit 30 supraleitenden Qubits, unterstützt durch fast 77 Millionen Euro Förderung.
Die Kombination aus akademischer Forschung und politischen Initiativen bildet eine solide Grundlage für die Zukunft der Quantenforschung in Deutschland. Angesichts der dynamischen Entwicklungen in der Quantenforschung und der Technologieintegration stehen die Paderborner Wissenschaftler an der vordersten Front eines sich rasant entwickelnden Feldes.
Für mehr Informationen lesen Sie die Beiträge auf uni-paderborn.de, phoqs.uni-paderborn.de und forschung-und-lehre.de.