Der Mini-Quantencomputer soll am 20. Juni als Teil der Satellitenplattform „ION“ mit der „Falcon 9“-Rakete vom kalifornischen Vandenberg aus starten.
Ein photonischer Mini-Quantencomputer steht vor dem Start ins All. Das von Physikern der Universität Wien entwickelte System in der Größe von drei Milchpackerln soll am Freitag (20. Juni) von der Vandenberg Space Force Base in Kalifornien (USA) – als Teil der Satellitenplattform „ION“ – mit einer „Falcon 9“-Rakete von SpaceX um 14.19 Uhr Ortszeit (23.19 Uhr MEZ) abheben. Falls dies gelingt, handle es sich um den weltweit ersten Quantenprozessor im Weltraum, so die Uni.
Der mit dem 150 x 150 x 453 Millimeter messenden und 9,5 Kilogramm schweren Quantenprozessor ausgestattete Satellitenträger soll die Erde in einer Höhe von 550 km umkreisen. Rund eine Woche nach dem erfolgreichen Aussetzen von „ION“ könnte dann der von einem Team um Quantenphysiker Philip Walther – aufbauend auf „zwei Jahrzehnte Expertise und in nur eineinhalb Jahren mit Vollgas entwickelte Mini-Quantencomputer“ erste Signale senden, sagte der Projektleiter zur APA. Normalerweise entwickle man ein solches System in zehn Jahren. Ob es tatsächlich den extremen Bedingungen im All standhält, sei aber erst Wochen nach dem Launch nachvollziehbar.
„Weltraum-Missionen sind immer schwierig“
„Wenn das Ding oben funktioniert und die Aufgaben macht, die es tun sollte“, sei das sicherlich die größere Sensation, so Walther. Über die genauen Daten, die das System sammeln soll, sowie konkrete Forschungsfragen könne man noch keine Auskunft geben. Allfällige Ergebnisse würden für Fachpublikationen aufbereitet und damit dann zu einem späteren Zeitpunkt publik.
„Weltraummissionen sind immer schwierig. Das System muss erst einmal den Start der Rakete und damit auch kurzfristig g-Kräfte überleben, die dem Tausendfachen der Erdanziehung entsprechen. Es muss Temperaturschwankungen von plus 70 auf minus 30 Grad Celsius aushalten, im Vakuum funktionieren und darf nur wenig Strom verbrauchen“ – genau hier könnte sich ein Quantencomputer als nützlich erweisen: „nämlich mit seinem effizienteren Stromverbrauch oder auch dem Ansatz, schneller rechnen zu können“, erläuterte Walther. Mittels „Edge Computing“ soll das System die von ihm gesammelten Daten direkt auf dem Satelliten verarbeiten. Anstatt die Daten über Kommunikationskanäle zu übertragen, liefere der Satellit die Analyseergebnisse direkt. „Das ist die große Kunst. Je mehr man bereits oben prozessieren kann, desto besser ist man unterwegs.“
Lichtteilchen als prädestinierter Ansatz
„Wir arbeiten mit Lichtteilchen – diese Art von Quantentechnologie-Hardware ist in meinen Augen deutlich besser als alle anderen Architekturen, etwa Ionen oder Supraleiter“, so der Forscher. Photonische Systeme könne man leichter, kleiner und robuster bauen. „Diese Mission erlaubt uns zudem, die Leistung und Haltbarkeit von Quantenhardware unter extremen Bedingungen zu testen.“
Im Rahmen des Projektes arbeitete man mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), dem Nationalen Forschungsrat (CNR) in Mailand, dem Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Akademie der Wissenschaften (ÖAW) und dem Wiener Start-up Qubo Technology zusammen. Der Mini-Quantencomputer wird – wie sein Träger „ION“ – nach Abschluss seiner Mission kontrolliert in der Atmosphäre verglühen. Die Mission ist für sechs Monate angesetzt, die Forschenden hoffen, „über mehrere Jahre Daten beziehen zu können, um die Folgen langfristiger Weltraumbedingungen für Quantentechnologie studieren zu können“, so Walther.
