Die Schweiz erhält eine neue Forschungsinfrastruktur, die noch vor wenigen Jahren wie Science-Fiction geklungen hätte.

Am Swiss National Supercomputing Centre CSCS der ETH Zürich in Lugano soll noch in diesem Jahr ein hochmoderner Quantencomputer von IBM installiert werden. Das IBM Quantum System Two wird mit einem Quantum-Nighthawk-Prozessor ausgestattet und gehört laut ETH Zürich und IBM zu den fortschrittlichsten Quantensystemen weltweit. Es ist das erste IBM Quantum System Two in der Schweiz.

Für den Forschungsstandort ist das ein bemerkenswerter Schritt – nicht nur wegen der Leistungsfähigkeit der neuen Maschine.Denn am gleichen Standort befindet sich bereits Alps, der KI-fähige Supercomputer des CSCS.

Damit entsteht in Lugano eine seltene Kombination aus klassischem Hochleistungsrechnen, künstlicher Intelligenz und Quantum Computing (link: Pressemitteilung von ETHZ – Pressemitteilung von IBM ).

Supercomputer und Quantencomputer unter einem Dach

Moderne Supercomputer können heute Berechnungen durchführen, die vor wenigen Jahrzehnten praktisch unvorstellbar gewesen wären.

Trotzdem gibt es Probleme, bei denen selbst die leistungsfähigsten klassischen Systeme an Grenzen stossen.

Moleküle, Materialien und chemische Prozesse folgen auf kleinster Ebene den Regeln der Quantenphysik. Genau diese Systeme mit klassischen Computern exakt zu simulieren, kann mit zunehmender Komplexität extrem aufwendig werden.

Hier eröffnet Quantum Computing neue Möglichkeiten. ETH-Professor Renato Renner verweist darauf, dass gerade die Kombination beider Rechenwelten neue Perspektiven für Physik und Chemie schaffen könnte. Forschende sollen beispielsweise komplexe Materialien, Moleküle und chemische Prozesse untersuchen können.

Langfristig könnten daraus neue Werkstoffe, effizientere industrielle Verfahren oder energieeffizientere Technologien entstehen.

Zugang auch für andere Schweizer Hochschulen

Die Anlage soll nicht exklusiv von einer einzelnen Forschungsgruppe genutzt werden.

Die ETH Zürich koordiniert den Zugang. Neben Forschenden aus dem ETH-Bereich sollen auch andere Schweizer Universitäten und ausgewählte Schweizer Unternehmen die Möglichkeit erhalten, mit dem System zu arbeiten.

Das ist für den Schweizer Innovationsstandort besonders relevant. ine der grössten Herausforderungen neuer Technologien besteht darin, dass Fachwissen erst entsteht, wenn Wissenschaftlerinnen, Ingenieure und Unternehmen tatsächlich mit den Systemen experimentieren können.

Quantum Computing bildet dabei keine Ausnahme.Wer einen Quantencomputer programmieren will, benötigt gleichzeitig fundierte Kenntnisse in Informatik, Mathematik und Quantenphysik.

Der direkte Zugang in der Schweiz könnte deshalb nicht nur Forschung ermöglichen, sondern auch die Ausbildung einer neuen Generation von Spezialistinnen und Spezialisten beschleunigen.

IBM übernimmt Betrieb und Wartung

IBM wird das System installieren, warten und betreiben.

Die ETH Zürich und das CSCS stellen dagegen die erforderliche technische Infrastruktur zur Verfügung – darunter Stromversorgung, Kühlung und Sicherheitskomponenten – und organisieren die Verteilung der verfügbaren Rechenkapazitäten.

Die Zusammenarbeit ist zunächst bis 2029 vorgesehen.

Finanziert wird die Installation im Rahmen eines Offset-Geschäfts zwischen Lockheed Martin und armasuisse, dem Bundesamt für Rüstung.

IBM und Lockheed Martin sprechen zugleich von einem neuen Schweizer Quantum Innovation Hub, über den zusätzliche Forschungskooperationen mit Schweizer akademischen Institutionen entstehen sollen.

Der Nighthawk-Prozessor

Im Zentrum der Anlage steht IBMs neuer Quantum Nighthawk.

Für die langfristige Entwicklung von Quantencomputern ist allerdings nicht allein die Zahl der Qubits entscheidend.

Ebenso wichtig sind deren Qualität, Fehlerraten, Konnektivität und die Fähigkeit, komplexere Quantenschaltungen zuverlässig auszuführen.

Genau deshalb entwickeln Hersteller wie IBM nicht nur immer grössere Prozessoren, sondern versuchen gleichzeitig, Hardware, Steuerung und Software so zu verbessern, dass sich praktisch relevante Probleme bearbeiten lassen.

Quantum Computing befindet sich weiterhin in einer frühen technologischen Phase. Es wäre deshalb falsch, den neuen Computer als Ersatz für klassische Supercomputer darzustellen.

Vielmehr ergänzen sich beide Technologien.

Direkt neben dem KI-Supercomputer Alps

Genau diese Ergänzung macht Lugano besonders interessant.

Das CSCS betreibt dort mit Alps bereits einen der wichtigsten europäischen Supercomputer für Forschung und künstliche Intelligenz.

Künftig stehen klassische Hochleistungsrechner und Quantum Computing damit an einem gemeinsamen Forschungsstandort zur Verfügung.

Diese Kombination könnte eine immer wichtigere Rolle spielen.

Viele zukünftige Anwendungen dürften hybride Systeme verwenden: Klassische Computer übernehmen den grössten Teil einer Berechnung, während Quantenprozessoren bestimmte besonders geeignete Teilprobleme bearbeiten.

Auch künstliche Intelligenz könnte langfristig mit Quantum Computing verbunden werden.

ETH Zürich und IBM hatten bereits im März eine zehnjährige Initiative zur Entwicklung neuer Algorithmen an der Schnittstelle von KI und Quantencomputing angekündigt.

Mit der physischen Installation des neuen Systems erhält diese Zusammenarbeit nun eine zusätzliche Dimension.

Ein Vorteil im internationalen Wettbewerb um Talente

Für die Schweiz geht es deshalb nicht nur um einen neuen Computer.

Es geht um Know-how.

Quantum Computing zählt zu jenen Technologien, bei denen sich derzeit weltweit Universitäten, Staaten und Technologiekonzerne um eine begrenzte Zahl hochqualifizierter Forscherinnen und Ingenieure bemühen.

Wer Zugang zu modernster Infrastruktur bieten kann, wird für diese Talente attraktiver.

Das ist für ein kleines Land wie die Schweiz besonders wichtig.

Die Schweiz kann kaum über die grössten staatlichen Forschungsbudgets der Welt konkurrieren. Sie kann jedoch Spitzenforschung, hervorragende Hochschulen und hochmoderne Infrastruktur auf engem Raum miteinander verbinden.

ETH Zürich, EPFL und das CSCS spielen dabei eine zentrale Rolle.

Auch Unternehmen sollen profitieren

Besonders interessant ist, dass das System nicht ausschliesslich der Grundlagenforschung dienen soll.

Ausgewählte Schweizer Unternehmen sollen ebenfalls Zugang erhalten.

Das könnte helfen, mögliche industrielle Anwendungen frühzeitig zu identifizieren.

Heute lässt sich noch nicht seriös vorhersagen, welche kommerziellen Anwendungen von Quantencomputern sich tatsächlich durchsetzen werden.

Als besonders interessant gelten unter anderem Materialentwicklung, Chemie, Optimierungsprobleme und bestimmte Simulationsaufgaben.

Entscheidend wird sein, echte praktische Vorteile gegenüber klassischen Computern zu erreichen.

Gerade dafür braucht es Experimente.

Lugano wird zu einem aussergewöhnlichen Computing-Standort

Für Lugano und das Tessin besitzt die Investition noch eine zusätzliche Dimension.

Mit dem CSCS verfügt die Region bereits über eine international bedeutende Forschungsinfrastruktur.

Nun kommt eines der modernsten IBM-Quantensysteme hinzu.

Damit positioniert sich Lugano zunehmend an der Schnittstelle von Supercomputing, künstlicher Intelligenz und Quantum Computing.

Das ist bemerkenswert für eine Stadt mit weniger als 70’000 Einwohnern.

Während der weltweite Technologie-Wettbewerb häufig mit Silicon Valley, Boston oder grossen asiatischen Metropolen verbunden wird, entsteht im Tessin ein hochspezialisierter Forschungsstandort mit globaler Relevanz.

Die eigentliche Bedeutung des neuen Systems wird sich erst in den kommenden Jahren zeigen.

Doch schon die Installation ist ein starkes Signal:

Die Schweiz will bei Quantum Computing nicht nur beobachten, wie sich die Technologie entwickelt. Schweizer Forschende und Unternehmen sollen selbst damit arbeiten können.

Und genau das könnte langfristig entscheidend sein.