Quantencomputing, KI und HPC: Warum langfristige Forschung entscheidend ist

Das Fujitsu Small Research Lab ist ein Forschungsprogramm, bei dem Fujitsu-Forscher:innen langfristig an Universitäten in Japan und weltweit tätig sind. Nicht als Gäste, sondern als aktiver Teil der akademischen Gemeinschaft. Ziel ist es, gemeinsam mit Professorinnen und Studierenden an Themen zu arbeiten, die gesellschaftlich relevant sind und technologisch an den Grenzen des heute Machbaren liegen.

Was das Programm von klassischer Auftragsforschung unterscheidet, ist der Ansatz: Statt einzelner Projekte zu einzelnen Themen setzt Fujitsu auf organisatorische, mittelfristige Zusammenarbeit über Fachgrenzen hinweg. Gesellschaftliche Herausforderungen sind selten eindimensional, und die Forschung, die zu ihrer Lösung beiträgt, sollte es auch nicht sein. Das Fujitsu Small Research Lab versteht sich daher als Plattform, auf der Grundlagenforschung und industrielle Praxis produktiv zusammenstoßen, neue Themen entdeckt werden, die Fujitsu allein nicht entwickeln würde, und Nachwuchs entsteht, der mit echter Forschungserfahrung ins Berufsleben startet.

Derzeit unterhält Fujitsu 13 Labs in Japan und 4 weitere weltweit, unter anderem an der Universität Toronto, der Technischen Universität Delft und der Ben-Gurion University of the Negev in Israel. Jedes Lab hat seinen eigenen inhaltlichen Schwerpunkt. In Toronto liegt der Fokus auf innovativen Computing-Architekturen und deren Anwendungen. In Delft wird an skalierbaren, modularen Quantencomputern auf Basis von diamantbasierten Spin-Qubits geforscht. Und in Israel steht KI-Sicherheit im Mittelpunkt, konkret die Frage, wie KI-Systeme und Netzwerke besser gegen Angriffe geschützt werden können. Die Bandbreite ist bewusst gewählt: Komplexe technologische Fragen verlangen eine Forschungsstruktur, die genauso vielschichtig ist wie die Probleme selbst.

In Japan sind die Labs noch dichter gestreut. An der Tohoku University wird an kausaler Entdeckung und mathematischen Technologien geforscht, die zur Lösung gesellschaftlicher Fragen beitragen sollen. An der Kyoto University liegt der Schwerpunkt auf KI-gestützter Analyse großer Mengen medizinischer Daten. An der Nagoya University geht es um digitale Zwillinge für gesellschaftliche Planungsprozesse. Und an der Yokohama National University werden KI und HPC genutzt, um Taifun-Forschung voranzutreiben. Fünf Schlüsseltechnologien ziehen sich dabei durch alle Labs: Computing, Netzwerke, KI, Daten und Sicherheit sowie konvergierende Technologien, also die Verbindung verschiedener Felder zu etwas Neuem.

Im Mai 2026 wurde am Institute of Science Tokyo der „Fujitsu Quantum and HPC Infrastructure Collaborative Research Cluster" ins Leben gerufen. Dieses neue Lab erweitert eine bereits bestehende Zusammenarbeit zwischen Fujitsu und Science Tokyo, die bislang auf High Performance Computing ausgerichtet war, um ein zentrales Zukunftsthema: Quantencomputing.

Die Partnerschaft zwischen Fujitsu und Science Tokyo hat dabei eine eigene Vorgeschichte. Bereits seit 2022 arbeiten beide Seiten im Rahmen des „Fujitsu Next-Generation Computing Infrastructure Collaborative Research Cluster" zusammen, der unter anderem auf dem Supercomputer TSUBAME der Universität aufbaut. Der neue Cluster schreibt diese Zusammenarbeit fort und erweitert sie in ein Feld, in dem Fujitsu schon länger forscht, das aber nun stärker in den Mittelpunkt rückt: Quantenhardware.

Konkret geht es dabei um die Erforschung von Steuerungs- und Kalibrierungstechnologien für Quantencomputer, also die Frage, wie sich Quantenoperationen mit möglichst hoher Präzision durchführen lassen. Je mehr Quantenbits ein System umfasst, desto komplexer wird seine Steuerung und Kalibrierung. Hier setzt die gemeinsame Forschung an, mit dem Ziel, effizientere Kalibrierungstechnologien zu entwickeln, bei denen KI gezielt eingesetzt wird, um diesen Prozess zu beschleunigen und zu vereinfachen. Das ist kein akademischer Selbstzweck: Präzise Steuerung ist eine der zentralen technischen Voraussetzungen dafür, dass Quantencomputer eines Tages in der Lage sein werden, Probleme zu lösen, die klassischen Systemen schlicht zu komplex sind.