# taz.de -- Leiter des Google Quantum AI Lab: „Kein Mensch kann die Welt komplett begreifen“

	# taz.de -- Leiter des Google Quantum AI Lab: „Kein Mensch kann die Welt komp…

	> Hartmut Neven leitet das Google Quantum AI Lab. Im Gespräch erklärt er,
	> wann Quantencomputer nützlich sind – und was Physik und Philosophie
	> verbindet.

	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

	[1] /Erwartungen-an-Quantencomputer/!5921273
	[2] /Nobelpreis-fuer-Physik/!5082071
	[3] /Stringtheoretiker-ueber-die-Zukunft/!5076334
	[4] https://blog.google/technology/research/google-willow-quantum-chip/
	[5] /Sci-Fi-Serie-Dark-Matter/!6006206

	## AUTOREN

	Klaudia Lagozinski

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