YQuantum im ist Bereich Quantencomputing tätig. Für alle Nicht-Physiker und IT-Laien: Was ist der Unterschied zwischen einem herkömmlichen Computer und einem Quanten Computer? 

Christian Jünger: Herkömmliche Computer verarbeiten Informationen in Bits, die entweder den Zustand „0“ oder „1“ annehmen können. In einem Quantencomputer hingegen wird das Bit zu einem Quantenbit (Qubit), dass sich gleichzeitig in einer Überlagerung der beiden Zustände „0“ und „1“ befinden kann. Der Vorteil von Quantencomputern ergibt sich daraus, dass mehrere Qubits miteinander verschränkt werden können und dadurch Informationen massiv parallel verarbeitet werden.

Und was genau macht YQuantum? 

Johannes Herrmann: „Wir bei YQuantum entwickeln spezialisierte Komponenten, die die nächste Generation von Quantencomputern ermöglichen. Diese nutzen Qubits aus supraleitenden Schwingkreisen, die in sogenannten „Kryostaten“ auf Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt (-273 °C) abgekühlt werden, um ihre Quanteneigenschaften nutzbar zu machen. Unsere Entwicklung und Fertigung sind im Park Innovaare in Villigen angesiedelt.“

«Quantum» ist ein Schlagwort, das in der Technologie- und Startup-Welt oft zu hören ist – zurecht? Wird Quantencomputing unser Leben verändern so wie KI? 

Christian Schönenberger: Quantencomputing gehört sicher zu den Technologien mit dem Potenzial, unser Leben nachhaltig und positiv zu verändern. Besonders in der Entwicklung neuer Medikamente könnte es enorme Auswirkungen haben und so viele Leben retten. Die Synthese von Molekülen umfasst Milliarden möglicher Kombinationen und führt zu extrem langen Entwicklungszeiten. Einen Molekülprozess zu simulieren, der heute auf einem klassischen Supercomputer über 100 Jahre dauern würde, könnte ein Quantencomputer in wenigen Stunden erledigen, da das Problem seiner Natur nach quantenmechanisch ist.

Gibt es heute schon Anwendungen oder Instrumente in der Industrie, die auf der Quantenphysik beruhen?

Christian Jünger: Ja. Die Gesetze der Quantenphysik spielen bereits heute eine entscheidende Rolle in vielen Technologien. Ein besonders anschauliches Beispiel ist der Laser: Seine starke Lumineszenz basiert auf der stimulierten Emission von Photonen, einem quantenmechanischen Effekt, der erstmals von Albert Einstein beschrieben wurde. Dieser Verstärkungseffekt wird unter anderem auch am PSI in der SwissFEL, dem schweizerischen „X-ray free electron laser“, eindrücklich zur zeitaufgelösten Untersuchung von Materialien genutzt.

Wo stehen wir bei der Entwicklung von Quantencomputern heute? 

Christian Schönenberger: Damit Quantencomputer nützliche Probleme lösen können, müssen sowohl die Anzahl als auch die Qualität der Qubits in einem Quantenprozessor erheblich gesteigert werden. Der aktuelle Stand der Entwicklung lässt sich mit dem klassischen, transistorbasierten Computer der 1960er-Jahre vergleichen – die Quantencomputing-Technologie steckt also noch in den Kinderschuhen.

Was ist die grosse Herausforderung bei der Skalierung? 

Johannes Herrmann: Eine zentrale Herausforderung bei der Skalierung ist die Miniaturisierung der erforderlichen Komponenten, damit viele Qubits im begrenzten, gekühlten Volumen eines „Kryostaten“ Platz finden. Hier setzt YQuantum an: Wir liefern entscheidende, miniaturisierte Bauteile, die das Skalieren zu grossen und somit kommerziell nutzbaren Quantencomputern ermöglichen.

YQuantum wurde gut vor einem Jahr – im September 2024 gegründet. Wie sieht die Zwischenbilanz aus?

Christian Jünger: Wir können bisher auf ein erfolgreiches erstes Geschäftsjahr zurückblicken. Mit einer Vielzahl neuer, innovativer Produkte, die wir bereits weltweit an führende Forschungsgruppen und Unternehmen verkaufen konnten, hätten wir uns keinen besseren Start vorstellen können.  Der Markt für Quantencomputer-Hardware wird voraussichtlich in den kommenden Jahren stark wachsen. Unser Ziel ist es, dass YQuantum als Hauptzulieferer von Schlüsselbauteilen eine zentrale Rolle in diesem aufstrebenden Markt einnimmt.

Die bekannte amerikanische Universität Berkeley hat kürzlich mit euch eine Partnerschaft geschlossen. Ihr arbeitet aber auch eng mit dem PSI oder der Uni Basel zusammen. Wieso ist die die Nähe zu Universitäten so wichtig?

Johannes Herrmann: Ein Grossteil der Entwicklung von Quantencomputern findet auch heute noch an führenden Universitäten wie UC Berkeley, PSI und ETH Zürich statt. Daher sind Partnerschaften mit diesen Institutionen für uns essenziell, um stets auf dem aktuellen Stand der Forschung zu bleiben.

Haben sich die Erwartungen bisher erfüllt?

Johannes Herrmann: Der Park Innovaare in Villigen verfügt über einen hochmodernen Reinraum, ausgestattet mit der notwendigen Maschinerie zur Fertigung von supraleitenden Komponenten. In der Schweiz gibt es nur sehr wenige Standorte, die eine derartige Infrastruktur bieten. Zudem ist die Nähe zum PSI als internationale Forschungseinrichtung für unsere innovative Produktentwicklung von grosser Bedeutung.

Christian Jünger: Darüber hinaus steht uns dort ein Startup-Space zur Verfügung, in dem wir Laborflächen für Produktion und Entwicklung gemietet haben. Durch die Nähe zu anderen Startups profitieren wir von einem direkten Austausch und einer lebendigen Community, was für uns als junges Unternehmen enorm wertvoll ist. <o:p></o:p>

War es eigentlich für euch schon immer klar, dass ihr Unternehmer werden wollt? 

Johannes Herrmann: Ja, der Wunsch war schon früh da. Uns hat immer fasziniert, wie man aus einer Idee etwas Reales schaffen kann, das Menschen weiterbringt und neue Möglichkeiten eröffnet.

Christian Jünger: Gerade im Bereich Quantencomputing verspüren wir eine besondere Motivation: Wir haben die Chance, eine völlig neue Zukunftstechnologie mit aufzubauen und diesen Weg wollten wir von Anfang an selbstbestimmt gehen.

YQuantum

Gegründet im September 2024, ist YQuantum ein Schweizer Quantenhardware-Startup mit dem Ziel, integrierte Komponenten zu entwickeln, die den Weg für grossangelegtes Quantencomputing ebnen werden. Das Gründerteam besteht aus den drei Physikern Dr. Christian Jünger, Dr. Johannes Herrmann aus Prof. Christian Schönenberger. YQuantum ist ein offizielles Start-up der Universität Basel und hat seinen Sitz am Switzerland Innovation Park in Villigen, gleich neben dem Paul Scherrer Institut PSI. www.yquantum.ch