URI: 

       # taz.de -- Leiter des Google Quantum AI Lab: „Kein Mensch kann die Welt komplett begreifen“
       
       > Hartmut Neven leitet das Google Quantum AI Lab. Im Gespräch erklärt er,
       > wann Quantencomputer nützlich sind – und was Physik und Philosophie
       > verbindet.
       
   IMG Bild: Was Google unter Revolution versteht: seinen neuesten Quantencomputer
       
       taz: Herr Neven, Sie leiten das Google Quantum AI Lab und arbeiten dort am
       Quantenprozessor Willow. Manche glauben, diese neue Technologie wird die
       Art, wie wir leben so verändern, wie zuletzt das Internet. Sehen Sie
       Quantencomputer eher als Segen oder große Gefahr für die Menschheit? 
       
       Hartmut Neven: Eher als Segen. Es gibt viele Anwendungsbereiche, wo ein
       Quantencomputer ein hervorragendes Werkzeug wäre. Sie können helfen, neue
       Medikamente zu entwickeln; aber auch nützlich für Solarzellen, effiziente
       Batterien, leichtere Tragflächen für Flugzeuge und effizientere
       Stromleitungen sein. Es gibt eine Riesenliste von fundamentalen Problemen,
       die sie lösen könnten.
       
       taz: Eine Sorge, die immer wieder geäußert wird, lautet, dass
       Quantencomputer sehr schnell Passwörter und Verschlüsselungen knacken
       könnten. 
       
       Neven: Post-Quantum-Kryptographie könnte dafür die Lösung sein. Wenn ein
       Quantencomputer als superpotentes Rechenwerkzeug in der Lage ist, heute
       gängige Codes zu entschlüsseln, wird genau dieses Werkzeug zukünftig auch
       in der Lage sein, die Sicherheit der Codes zu verbessern. Diese Methoden,
       mit denen man Informationen auch im Zeitalter von Quantencomputern sicher
       und privat halten kann, müssen aber noch weiter entwickelt werden.
       
       taz: Viele wissen überhaupt nicht genau, was ein Quantencomputer ist. Was
       wird in Bezug auf diese Technologie häufig missverstanden? 
       
       Neven: Neulich, als mein 15-jähriger Sohn und ich „Mastermind“ spielten und
       puzzelten, fragte er mich: Könnte ein Quantencomputer das nicht viel
       besser? Die Annahme, dass Quantencomputer per se alles besser und schneller
       können, haben viele. [1][Es stimmt aber nicht, dass es sich einfach um
       schnellere Computer sind.] Sie sind Spezialwerkzeuge, die gewisse Aufgaben
       super gut bewältigen. Manche Prozesse beschleunigen sie, manches ist
       überhaupt erst durch sie möglich und andere Aufgaben beschleunigen sie gar
       nicht.
       
       taz: Erklären Sie das bitte. 
       
       Neven: Gerade sprechen wir per Videokonferenz, auf einem herkömmlichen
       Computer. Die Kamera sammelt Lichtteilchen, der Computer wandelt sie in
       Bits um, sendet sie übers Internet und stellt auf dem anderen Bildschirm
       Bilder dar. Zwar könnte das auch ein Quantencomputer, aber im Fall einer
       Videokonferenz oder fürs E-Mail schreiben wäre er nicht schneller. Er wäre
       sogar etwas langsamer als ein klassischer Computer.
       
       taz: Und wobei wäre ein Quantencomputer schneller? 
       
       Neven: Zum Beispiel bei der Modellierung von Molekülen für die
       Medikamentenentwicklung kommt ein Quantencomputer viel schneller zum Punkt.
       
       taz: Woher weiß man, wann man einen Quantencomputer nutzen sollte? 
       
       Neven: Daran forschen wir. Wir wollen besser erkennen, wann die Bedingungen
       für einen Quantencomputer vorliegen – und wann nicht. Wenn mich mein Sohn
       beispielsweise fragt, ob ein Quantencomputer ein bestimmtes Brettspiel
       besser spielen könnte, muss ich erst mal nachdenken. Denn wir sind in der
       Quanteninformatik noch nicht soweit, direkt erkennen zu können, ob ein
       Quantencomputer hilft, ein Problem schneller zu lösen.
       
       taz: Woran liegt das? Was macht einen Quantencomputer so besonders, dass er
       manche Prozesse und Berechnungen stark beschleunigen kann, während er für
       andere quasi untauglich ist? 
       
       Neven: Viele Menschen, sogar Kinder, wissen heute, dass Computer mit Nullen
       und Einsen arbeiten. Die bilden die Bits. Quantencomputer funktionieren
       ganz anders: Sie nutzen die Gesetze der Quantenphysik und sogenannte
       Qubits.
       
       taz: Das bekannteste [2][Gedankenexperiment zur Quantenphysik ist wohl
       Schrödingers Katze]: Eine Katze sitzt in einer Kiste mit einem Mechanismus,
       der – abhängig vom Zufall – Gift freisetzen kann. Solange die Kiste
       geschlossen ist, kann niemand sagen, wie es der Katze geht. Für den Moment
       kann sie beides sein, lebendig und tot zugleich. Unter einem YouTube-Video
       mit Ihnen kommentierte jemand, dass Quantencomputer im Grunde wie ganz
       viele Schrödingers Katzen seien. Kann man das so sagen?
       
       Neven: Ja, das kann man so sagen. Ein Qubit ist die elementare
       Schrödinger-Katze. Es ist ein System, das in zwei Zuständen gleichzeitig
       sein kann, also in Superposition. Null oder Eins, im Fall eines Bits –
       lebendig oder tot, im Fall der Katze. Die Superposition ist das erste
       Konzept, das man verstehen muss, um Quantenmechanik zu verstehen.
       
       taz: Wie sind Sie selbst eigentlich zur Quantentheorie gekommen? 
       
       Neven: Meine allererste Physikvorlesung war für mich wie eine Art
       Gottesdienst. Eigentlich studierte ich damals Wirtschaft in Köln. Um
       Studien des Club of Rome zu „The Limits of Growth“ besser zu verstehen,
       musste ich besser in Mathe werden. Im Mathegrundkurs, den wir zusammen mit
       den Physikern hatten, freundete ich mich mit einigen von ihnen an und eines
       Tages haben sie mich vorm Mensamittagessen zu einer Vorlesung in
       Theoretischer Physik mitgenommen. Sie meinten: „Der Professor ist lustig –
       komm doch einfach mit.“
       
       taz: Was passierte in der Vorlesung? 
       
       Neven: Der Professor erklärte die Stringtheorie. Sie ist der Versuch, zwei
       der großen Säulen der modernen Physik zu vereinen: Quantenmechanik und die
       Allgemeine Relativitätstheorie, also die Theorie des ganz Kleinen – der
       Atomebene – und die Theorie des ganz Großen, vom Weltraum.
       
       Diese beiden Theorien funktionieren für sich zwar jeweils hervorragend,
       aber nicht zusammen. Ich war total fasziniert und fand das so viel
       spannender als Wirtschaft. Nach der Vorlesung sagte ich zu meinen Freunden,
       dass ich nachkomme in die Mensa. Dann machte ich mich auf den Weg ins
       Unisekretariat, schrieb mich um und studierte von da an Physik.
       
       taz: Sind Sie zufrieden mit der Entscheidung? 
       
       Neven: Ja, sehr. Für mich ist Physik Philosophie mit quantitativen
       Methoden. Man kann sich in Theorien viele Gedanken über die Welt machen,
       aber letztlich muss man sehen, ob die Atome – also die materielle Welt –
       ihnen wirklich standhalten. Das ist der Charme der Physik.
       
       taz: Inwiefern ist Physik philosophisch? 
       
       Neven: Historisch betrachtet hat Physik sowohl einen praktischen als auch
       einen philosophischen Ursprung. Im Mittelalter – etwa um das Jahr 1200 in
       Norditalien – wurden alte griechische Texte wiederentdeckt, zum Beispiel
       die von Pythagoras. Er war eigentlich ein spiritueller Lehrer und betrieb
       Mathematik aus philosophisch-religiösen Gründen, nicht für praktische
       Zwecke. Erst viel später, in der frühen Renaissance, entdeckten Menschen,
       dass sich mit seinen Berechnungen reale Probleme lösen lassen – zum
       Beispiel beim Bau von Flaschenzügen.
       
       taz: Sie arbeiten bei Google an einem Quantencomputer, jedoch anders als
       Pythagoras – nämlich mit dem Ziel, dass Willow irgendwann reale Probleme
       lösen kann. 
       
       Neven: Wer sich mit Physik beschäftigt, sollte und kann sich nicht an einem
       direkten Return-on-Investment orientieren. Man darf sich nicht fragen: Wie
       viel Geld kann ich damit mal verdienen? Das, woran man forscht, ist oft so
       indirekt, dass nicht klar ist, wann und ob das mal benutzt werden kann.
       Pythagoras wollte die Einheit Gottes beweisen und hatte keine Ahnung, dass
       sein Satz viel später mal für Werftarbeiter im Arsenal von Venedig nützlich
       sein würde, um Kisten ins Schiff zu laden.
       
       taz: Viele [3][versprechen sich Großes von Quantencomputern]. Wie blicken
       Sie auf den aktuellen Hype? Könnte er nicht auch die nächste Dotcom-Blase
       sein und platzen – wie der Börsen-Hype in den 1990er Jahren, als viele
       Menschen in Internetfirmen, oft ohne echte Geschäftsmodelle, investierten? 
       
       Neven: Na ja, ich leite bei Google das Quantum-AI-Lab, natürlich bin ich
       voreingenommen und glaube, dass wir die besten Systeme haben. Wie bei einem
       Auto reicht es nicht, die besten Reifen, den besten Motor oder das beste
       Lenkrad zu haben. Alle Teile müssen zusammenpassen.
       
       Ein Qubit, das lange nicht zerfällt, aber dafür nicht gut mit anderen
       Qubits interagieren kann, ist nicht nützlich. Viele Unternehmen berichten
       von den Erfolgen ihrer Quantencomputer, haben aber keinerlei Berechnungen
       durchgeführt, die man nicht auch auf einem Laptop hätte machen können.
       Werden die gehypt, ärgert mich das ein bisschen.
       
       taz: Googles Quantencomputer Willow hat dann also Berechnungen geschafft,
       an denen ein herkömmlicher Computer gescheitert wäre? 
       
       Neven: Einer der schönsten Momente war, als wir zeigen konnten, dass unser
       Quantencomputer bestimmte mathematische Probleme in wenigen Minuten löst.
       Ein klassischer Computer hätte dafür unvorstellbar lange gebraucht – 10
       hoch 25 Jahre (Anmerkung der Redaktion: Das entspricht etwa 700 Billionen
       Mal der Zeit, die unser Universum bisher existiert). 
       
       Das war ein Meilenstein und keineswegs selbstverständlich, unsere Theorien
       hätten sich genauso gut als falsch herausstellen können. Aber das ist nicht
       passiert – und das ist eine wichtige Bestätigung: Unsere Berechnungen
       funktionierten auch dort, wo sie nie zuvor getestet wurden.
       
       taz: Was waren aus Ihrer Sicht die größten Hürden auf dem Weg dahin? 
       
       Neven: Eine der größten Herausforderungen war – und ist – die sogenannte
       Kohärenzzeit der Qubits.
       
       taz: Was bedeutet das? 
       
       Neven: Qubits können in Superpositionen existieren. Diese Eigenschaft
       erlaubt es einem Quantencomputer, viele klassische Zustände gleichzeitig zu
       verarbeiten. Man kann sich das wie ein Rechner vorstellen, der mehrere
       Zustände parallel berechnet.
       
       taz: Wie bei Schrödingers Katze, die in einer Realität tot und in der
       anderen lebendig ist? 
       
       Neven: Genau. Das Problem aber ist, diese Zustände sind empfindlich. Sie
       zerfallen, sobald das System zu stark mit der Umgebung interagiert. Zum
       Beispiel, wenn es zu warm wird oder elektromagnetische Strahlungen das
       System stören. Wenn das passiert, ist die Quanteninformation verloren. Die
       Kohärenzzeit beschreibt, wie lange ein Qubit stabil in diesem
       quantenmechanischen Zustand bleibt – also wie lange ich überhaupt mit ihm
       arbeiten kann.
       
       taz: Wie lange ist das? 
       
       Neven: Früher lagen unsere Kohärenzzeiten nur bei rund 20 Mikrosekunden.
       Das ist sehr kurz. Wir haben dann mit viel Aufwand, Experimenten und,
       ehrlich gesagt, auch mit Rückschlägen daran gearbeitet, das zu verbessern.
       Heute erreichen wir mehrere Hundert Mikrosekunden. Das war ein echter
       Durchbruch.
       
       taz: Ende 2024 wurde berichtet, dass Willow in [4][Paralleluniversen
       rechnet]. Sie bezogen sich auf die Many-Worlds-Theorie, nach der sich die
       Realität ständig in neue Welten aufspaltet. Nie passiert bei einem Ereignis
       nur das eine oder andere, sondern immer alle Optionen zugleich. Wie kamen
       Sie bei Google darauf, diese Theorie mit Quantencomputern zu verbinden? 
       
       Neven: Wenn ich darüber rede, werde ich oft kritisiert. Aber ich sage das
       nicht, um es spannender klingen zu lassen, als es ist. In der sogenannten
       Textbuch-Quantenmechanik gibt es zwei Arten, wie sich der Zustand eines
       Systems über die Zeit verändern kann: eine kontinuierliche und eine
       diskontinuierliche.
       
       taz: Was bedeutet das konkret? 
       
       Neven: Wenn man ein einzelnes, abgeschlossenes System betrachtet – zum
       Beispiel ein isoliertes Teilchen –, dann verändert es sich ganz regelmäßig
       und vorhersagbar. Man könnte sagen: Es folgt einer Art innerer, ruhiger
       Bewegung.
       
       taz: Also wie der Zeiger einer Uhr, der gleichmäßig weiterläuft. 
       
       Neven: Das ist der normale Ablauf im Inneren eines solchen Systems, solange
       niemand hineinschaut oder eingreift. Aber in dem Moment, wo man eine
       Messung macht – also zum Beispiel ein Gerät anschließt, welches das
       Teilchen beobachtet –, ist das System nicht mehr geschlossen. Jetzt greift
       von außen etwas ein. Und plötzlich verändert sich der Zustand sprunghaft.
       
       taz: So, als würde der Uhrzeiger auf eine neue Position hüpfen? 
       
       Neven: Ja. Diese plötzliche Veränderung nennt man den „Kollaps“ des
       Zustands. Aus den zwei unterschiedlichen Arten, wie sich ein Quantensystem
       entwickeln kann – ruhig und gleichmäßig sowie plötzlich und sprunghaft –,
       ergibt sich ein grundlegendes Problem.
       
       taz: Warum? 
       
       Neven: Weil wir oft nicht entscheiden können, welche der beiden Arten wir
       anwenden sollen. Nehmen Sie ein einfaches Beispiel: Ein Geigerzähler misst,
       ob ein radioaktives Atom zerfällt. Ist das nun ein geschlossenes System
       oder nicht? Wenn ich das Messgerät ebenfalls als Quantensystem mit
       einbeziehe, müsste es eigentlich auch der kontinuierlichen Entwicklung
       folgen. Dann dürfte es keinen Kollaps geben. Aber genau dieser Kollaps ist
       das, was wir in der Praxis beobachten. Das heißt: Die Theorie ist in sich
       widersprüchlich.
       
       taz: Und die Many-Worlds-Theorie soll dieses Dilemma lösen? 
       
       Neven: Genau. Hugh Everett hat 1958 vorgeschlagen, diesen sogenannten
       Kollaps komplett aus der Theorie zu streichen. Er sagte: Der Zustand
       entwickelt sich immer kontinuierlich. Egal, ob gemessen wird oder nicht.
       Das, was wir als Messung erleben, ist in Wahrheit eine Aufspaltung der
       Realität in mehrere mögliche Ausgänge. In der einen Welt ist das Atom
       zerfallen, in der anderen nicht. Beide existieren weiter, in getrennten
       „Zweigen“ des Universums. Deshalb nennt man das die
       [5][Many-Worlds-Theorie].
       
       taz: Also erleben wir in jedem Moment nur einen kleinen Ausschnitt aus
       einem gigantischen Multiversum? 
       
       Neven: Aus der Sicht dieser Theorie besteht das Universum aus einer
       Vielzahl von gleichzeitig existierenden Welten. Und unser Bewusstsein
       bewegt sich immer nur durch einen dieser Pfade und wir erfahren zu jedem
       Zeitpunkt stets nur eine Welt. Ich halte das für die konsistentere
       Interpretation der Quantenmechanik.
       
       taz: Wenn man das annimmt, dann passiert stets alles gleichzeitig und alles
       ist möglich. Aber was ist dann echt? 
       
       Neven: Bevor ich das beantworte, würde ich gern Immanuel Kant zitieren. Er
       unterscheidet zwischen der noumenalen und der phänomenalen Realität, also
       dem, was „an sich“ existiert, und dem, was wir wahrnehmen können. Kant
       sagt: Die noumenale Realität bleibt uns letztlich unzugänglich. Wir können
       uns ihr nur annähern durch das, was wir beobachten und erfahren. Aber wir
       haben keinen Maßstab dafür, wie nah wir ihr wirklich kommen. Vielleicht
       sind wir schon ziemlich weit, vielleicht noch ganz am Anfang. Und womöglich
       ist der Abstand gar nicht vollständig überbrückbar.
       
       taz: Also ist Realität nur das, was wir von dem Universum aus, in dem wir
       uns befinden, wahrnehmen können? 
       
       Neven: Wir bauen uns Modelle der Wirklichkeit, etwa davon, wie der Mars
       beschaffen ist. Heute gilt es als selbstverständlich, dass dieser eine
       feste Oberfläche hat und man theoretisch dorthin fliegen könnte. Aber im
       Mittelalter hätten die Leute bei der Vorstellung gelacht.
       
       taz: … oder sie hätten die Vorstellung, ihn zu besiedeln, für verrückt
       gehalten. 
       
       Neven: Absolut. Unser heutiges Bild vom Mars ist sicher ein gutes Modell –
       aber eben trotzdem nur ein Modell. Genauso wie damals beruhen unsere
       Modelle, seien sich auch so hochkomplex wie das Modell vom Urknall oder die
       Theorien über Schwarze Löcher, auf Annahmen, die wir derzeit für sinnvoll
       halten. Es kann gut sein, dass künftige Generationen darauf mit einem
       ähnlichen Staunen blicken wie wir heute auf die mittelalterliche
       Vorstellung eines Himmels.
       
       taz: Woran glauben Sie selbst? 
       
       Neven: Meine Grundmotto ist von Sokrates: Ich weiß, dass ich nichts weiß.
       Ich mache mir viele Gedanken über die fundamentalen Eigenschaften der Welt,
       aber letztlich glaube ich nicht, dass es möglich ist, als einzelner Mensch
       ein komplettes Verständnis zu erreichen.
       
       29 Jul 2025
       
       ## LINKS
       
   DIR [1] /Erwartungen-an-Quantencomputer/!5921273
   DIR [2] /Nobelpreis-fuer-Physik/!5082071
   DIR [3] /Stringtheoretiker-ueber-die-Zukunft/!5076334
   DIR [4] https://blog.google/technology/research/google-willow-quantum-chip/
   DIR [5] /Sci-Fi-Serie-Dark-Matter/!6006206
       
       ## AUTOREN
       
   DIR Klaudia Lagozinski
       
       ## TAGS
       
   DIR wochentaz
   DIR Zukunft
   DIR Quanten
   DIR Google
   DIR Silicon Valley
   DIR Physik
   DIR Lesestück Interview
   DIR GNS
   DIR Cyberkriminalität
   DIR Google
   DIR Physik
   DIR Zukunft
   DIR Wissenschaft
   DIR Computer
       
       ## ARTIKEL ZUM THEMA
       
   DIR Illegale Kopien von Nachrichtenseiten: Wie ich einen taz-Klon aus dem Internet verbannte
       
       Die taz wurde von einer Website kopiert. Ebenso wie die „Bild“ und
       „Merkur“. Doch wieso? Die Spur führt zu einer Kryptobörse im Ausland.
       
   DIR Google muss zahlen: 425 Millionen Dollar für Nutzende
       
       Der Tech-Gigant soll die Privatsphäre von Millionen Menschen in den USA
       verletzt haben. Der Konzern fühlt sich missverstanden und will sich wehren.
       
   DIR Datenauswertung der DFG: Physiker forschen am fleißigsten
       
       Niemand sonst hängte die anderen Forschungsfächer so stark ab wie die
       Erforscher von Atomen und Sternenhaufen.
       
   DIR Erwartungen an Quantencomputer: Ein Quäntchen Zukunft
       
       Google feierte vor Kurzem einen Durchbruch bei der Entwicklung von
       Quantencomputern. Doch was sind das für Geräte und was bringen sie?
       
   DIR Auszeichnung für drei Physiker: Nobelpreis für Quantenforscher
       
       Der Nobelpreis für Physik geht an drei Forscher, die im Bereich der
       Quantenphysik experimentieren. Ein Österreicher spricht von „positivem
       Schock“.
       
   DIR Quanten im Forschungslabor: „Das nächste große Ding“
       
       Computer auf Basis der Quantentechnologie werden die derzeitigen
       Rechnersysteme ablösen. Die Bundesregierung will den Anschluss nicht
       verlieren.