10.01.2025
„Quantencomputer – Superrechner der nächsten Generation“
Neuer Ausstellungsbereich im Heinz Nixdorf MuseumsForum
Es ist die erste Präsentation zum Thema Quantencomputing in einem deutschen Museum: „Quantencomputer – Superrechner der nächsten Generation“ lautet der Titel des neuen Ausstellungsbereichs im Paderborner Heinz Nixdorf MuseumsForum (HNF).
„Stehen wir am Beginn eines neuen Informationszeitalters? Lösen Quantencomputer unsere bewährten digitalen Rechenmaschinen als neue Supercomputer ab?“, formulierte HNF-Geschäftsführer Dr. Jochen Viehoff mögliche zukünftige Entwicklungen bei der Vorstellung der neuen Abteilung. „Mit diesem neuen Bereich wollen wir einen Ausblick in die Zukunft des Computers wagen und eine Technologie vorstellen, die unseren bisherigen Erfahrungen zu widersprechen scheint“, beschrieb Viehoff die revolutionäre Technologie.
„Damit stehen wir vor einem neuen Aufbruch, so wie ihn in den 1950er-Jahren Heinz Nixdorf wagte, um in das Zeitalter der Elektronik und des Computers aufzubrechen. Daher steht die Eröffnung des Quantencomputerbereichs am Beginn des Jubiläumsjahres Nixdorf100“, fügte Viehoff an.
Anlässlich des 100. Geburtstages von Heinz Nixdorf am 9. April 2025 stellt das HNF sein komplettes Veranstaltungsjahr unter das Motto Nixdorf100. Neue Ausstellungsbereiche, außergewöhnliche Events und vielfältige Aktionen prägen die zwölf Monate.
Zudem haben die Vereinten Nationen das Jahr 2025 zum Internationalen Jahr der Quantenwissenschaft und -technologie ausgerufen. Die Paderborner Aktivitäten sind ein Teil des deutschen Programms.
Das größte Quantenbit der Welt
Mit Quantencomputern lassen sich bestimmte Probleme lösen, die unsere digitalen Computer nur in erheblich längerer Zeit bewältigen. Damit steht eine neue Technologie bereit, die einen Bruch mit der bisherigen bedeutet und neue Möglichkeiten eröffnet.
Im Zentrum der Präsentation steht als besonderes Objekt das größte Quantenbit der Welt, an dem die Besucher Möglichkeiten der Quantenwelt ausprobieren können. Über die Auswahl der Helligkeit und der Farbe lassen sich so leicht verständlich Prinzipien der Quantenwelt wie Überlagerung und Verschränkung verdeutlichen.
Zudem sind Objekte aus bedeutenden Forschungseinrichtungen wie dem Forschungszentrum Jülich, der Universität Paderborn oder der Universität Siegen zu sehen. Damit sind drei der bedeutendsten deutschen Forschungseinrichtungen auf dem Gebiet vertreten, die mit unterschiedlichen Methoden den Quanten auf der Spur sind. Während in Paderborn ein photonischer Quantencomputer mit Lichtteilchen bereits realisiert wurde, sind in Jülich und Siegen Ionenfallen und Quantenchips in „Kronleuchtern“ im Einsatz.
Im HNF zu sehen sind von der Universität Paderborn drei hochspezialisierte Objekte photonischer Quantenforschung. Im Mittelpunkt dieses Bereichs steht der Versuchsaufbau eines photonischen Quanten-Algorithmus nach David Deutsch. Aus Jülich ist ein an einen Kronleuchter erinnernder Kryostat ausgestellt, der die notwendige Kälte von -273 Grad erzeugt. Eine der präsentierten Ionenfallen ist von Nobelpreisträger Wolfgang Paul genutzt worden; neue Ionenfallen stammen vom Halbleiterhersteller Infineon.
Seit einigen Jahren sind die ersten Quantencomputer zu kaufen, die allerdings nur über wenige Qubits verfügen und kaum einen praktischen Nutzen haben. Im HNF ist ein schuhkartongroßer Quantencomputer der chinesischen Firma SpinQ mit zwei Qubits betriebsbereit, um kleine Programme zu demonstrieren.
Eine Medienstation vermittelt spielerisch das Prinzip der Qubits, indem die Besucher zusammen mit einem Kater, einem Zebra und einem Hund unterschiedliche Programmieraufgaben lösen müssen.
Sehr anschaulich wird die Arbeitsweise von Quantencomputern anhand eines detailreichen Wimmelbildes, das die schnelle und effektive Suchfunktion quantenbasierter Computer verdeutlicht.
Eröffnung mit Quantenmusik
Die Eröffnung des neuen Ausstellungsbereichs erfolgt am Samstag, 11. Januar um 18 Uhr. Die Veranstaltung ist bereits ausgebucht.
Ein besonderes Highlight der Eröffnungsfeier ist eine musikalische Uraufführung, die die Quanten in die menschliche Sphäre holt. Mit dem eigens komponierten Musikstück des Komponisten und Tonmeisters Max-Lukas Hundelshausen lädt das HNF zu einer Reise in die faszinierende Welt der kleinsten Teilchen ein. Hundelshausen nimmt in seinem Stück die Themen „Teilchen“, „Welle“, „Zeit“ und „Raum“ auf und spannt einen zeitlichen Bogen von den Anfängen der Quantenmechanik um 1925 bis in die Zukunft. Seine Musik hat einen kinematischen Stil und steigert sich über Wellenbewegungen bis zum „Quantensprung“ der Entstehung des Quantencomputers.
In das Thema einführen wird an diesem Abend der unterhaltsame Vortrag „Eierlegende Wollmilchqubits. Was Quantencomputer können – und was nicht“ von Dr. Sabrina Patsch. Sie ist Quantenphysikerin und schreibt für das c’t-Magazin über die kleinen und großen Phänomene der Wissenschaft.
Sonntag freier Eintritt
Am Sonntag, 12. Januar ist der Quantenbereich erstmals für die Museumsbesucher zugänglich. Aus diesem Anlass ist der Eintritt an diesem Tag von 10 bis 18 Uhr ins gesamte HNF frei.
Mehr Informationen auf www.hnf.de