Quantum Computing – Israel treibt den Paradigmenwechsel voran

Quantum Computing ist wohl derzeit eine der gefragtesten Technologien weltweit und Israel hat, als eins der technologisch führenden Länder, auch hier einiges zu bieten.

Zu Beginn dieses Jahres wurde bekannt, dass Israel 60 Millionen U$-Dollar in den Aufbau des ersten Super-Computers investiert. Das Projekt ist Teil der 380 Millionen Dollar schweren nationalen Initiative zum Aufbau von Expertise im Bereich Quanten-Technologien.

Für die Umsetzung der Initiative wurde die Israel National Quantum Initiative (INQI) aus der Taufe gehoben, ein Joint-Venture Projekt an dem gleich drei Ministerien beteiligt sind: das Wissenschaftsministerium, das Verteidigungsministerium, sowie das Finanzministerium. Darüber hinaus sitzen auch der Ausschuss für höhere Bildung sowie die Israel Innovation Authority (IIA) mit am Tisch.

INQI begreift die Quanten-Technologien und die Wissenschaft dahinter als Paradigmenwechsel. Mit dieser Auffassung geht die Notwendigkeit einher, nicht nur einzelne Institutionen einzubeziehen, sondern alle Bereiche, die an der Wissensproduktion beteiligt sind. Alle Akteure sollen langfristig Kompetenzen im Bereich der Quanten-Technologien aufbauen, um ein produktives Ökosystem zu schaffen. Schon jetzt verzeichnen die universitären Aktivitäten in diesem Bereich einen Zuwachs von 30-40% und die Bereiche der israelischen Wirtschaft, die sich auf Quantentechnologien einstellen sind von einigen wenigen bereits jetzt auf mehrere Duzend angewachsen.

Die Israel Innovation Authority hat zudem unter dem Dach des MAGNET Projekts ein Konsortium aus Wirtschaft und Wissenschaft zusammengestellt. Unter dem Titel „The Quantum Technologies Development Consortium“ werden Forschungsanstrengungen unternommen, die die Unternehmen auf die nächste Technologie-Stufe heben sollen. Hier werden Themen wie Quanten Sensoren, Atom-Uhren, Quanten-Magnetometer und Quanten-Gravimeter bearbeitet.

Während in diesem Konsortium vornehmlich etablierte Firmen beteiligt sind, tut sich das Land auch mit einer Zahl von vielversprechenden Startups in dem Bereich hervor.

Hier sind bahnbrechende Technologien im Werden:

Quantum Machines

Quantum Machines entwickelt eine vollständige Hard- und Software Lösung zum Betrieb von Quanten-Computern her. Diese Quantum Orchestration Platform (QOP) zielt darauf ab, aktuelle Trends in der Quanten-Forschung und Entwicklung zu unterstützen und künftige Wissensfortschritte möglich zu machen. Im Zentrum steht das OPX, der Hardware-Teil der Plattform. Das OPX besteht aus mehreren Wellen-Generatoren, Digitalumsetzern und Verarbeitungseinheiten. Alle Teile sind in einem einzigen FPGA integriert und können beliebig skaliert werden.

Das OPX ist so konzipiert, dass es sehr einfach mittels QUA programmiert werden kann, der Standard Programmiersprache für Quanten-Computing. QUA macht es Forschern möglich, intuitiv komplexe Quanten-Programme zu programmieren.

QuantumLeap

QuantumLeap ist ein Startup, das QaaS-Lösungen entwickelt: Quantum-as-a-Service. Ziel des Startups ist es, Simulatoren zu bauen, Algorithmen und ein Full-Stack QaaS System. Dieses System basiert auf physikalischem und mathematischem Wissen, sowie Informatik und Werkstofftechnik. Das soll es ermöglichen, globale Herausforderungen im Gesundheitswesen, Chemie, Finanzen, Logistik, der Suche nach neuen Materialien und anderen Bereichen anzugehen.

QuantLR

QuantLR ermöglicht es Institutionen, hoch-sensible Daten sicher von A nach B zu kommunizieren. Auch Netzbetreiber (besonders 5G), die eine absolut sichere Kommunikation anbieten wollen, werden davon profitieren. Als Erstanwender sind Banken, Regierungen und Verteidigungsinstitutionen anvisiert, ebenso wie Anbieter, die vor der Herausforderung stehen, Personen zu authentifizieren. Mission von QuantLR ist es, Quanten-Schlüssel weltweit in Masse verfügbar zu machen.

LightSolver

LightSolver plant die Produktion von „optical solvern“, die die Bearbeitung komplexe Probleme durch Hochleistungscomputer ermöglichen werden. Die Firma entwickelt ein optisches, quanten-inspiriertes Bauteil, das sich die physikalischen Eigenschaften von Licht zunutze macht.

Classiq

Classiq geht ebenfalls komplexe Herausforderungen im Bereich der Weiterentwicklung des Quanten-Computings an und will weitere Bereiche der komplexen Quanten-Logik für das Quanten-Computing nutzbar machen. Dazu entwickelt Classiq ein neues Stack von Quanten-Software, das den Abstraktionsgrad der Programmiersprache erhöht. Dadurch können Ideen implementiert werden, ohne dass die Ebene des gate-level quantum circuit konzipiert werden muss.

AccuBeat Ltd

AccuBeat Ltd ist ein führender Hersteller von Frequenz- und Zeitmessungslösungen für die Luftfahrt-, Verteidigungs- und Kommunikationsindustrie sowie für Forschungsanwendungen. Die patentierte Rubidium Atomuhr und ihre OXCO Technologie mit optionalem GPS-Abgleich bietet eine Frequenz-Genauigkeit im Bereich von der zehnten bis zur -12ten Potenz an, Frequenz-Stabilität im Bereich der zehnten bis zur -13ten Potenz. Die zeitliche Genauigkeit bewegt sich im Bereich von Nanosekunden. Anwendungsbereiche sind im Militär, Kommunikation, Mobilfunk, Netzwerke, Kalibrierung, Testing und anderen zu finden.

Nitromia

Nitromia ist eine Lösung, die mittels Quanten-Technologie absolut sichere Transaktionen ermöglicht. Sowohl in privaten oder in öffentlichen Netzwerken, um absolute privacy für jegliche Art von Daten zu garantieren. Das können Transaktionen oder Vereinbarungen sein. Diese werden aufgenommen, verarbeitet und gemäß rechtlicher Rahmenbedingungen direkt auf der öffentlichen Blockchain gespeichert.

Random Quantum

Random Quantum bietet eine „Randon-Number-as-a-Service“-Lösung an und macht dafür von Quanten-Technologien Gebrauch. Anwendungsfelder sind Casinos und Gaming, Umfragen, Kryptofraphie, Online-Messaging-Platforms und Finanzinstitute.

 

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