Handelsblatt - 23.10.2019

Roman Tyborski Düsseldorf

V

olkswagen will ein jahr-

zehntealtes Verspre-

chen einlösen. Autobau-

er, Hersteller von Navi-

gationsgeräten und IT-

Konzerne hatten es gegeben, als An-

fang der 1990er-Jahre die ersten GPS-

Geräte auf den Markt kamen. Als

später neuartige Algorithmen auf-

tauchten und Rechner gebaut wur-

den, die mit ihnen umgehen konn-

ten, wurde es dennoch nie eingelöst:

die Vision moderner Navigation, die

staufreie Mobilität ermöglicht.

Bis heute gleicht der Stadtverkehr

zu Stoßzeiten einem einzigen Chaos.

Der Autobauer VW will nun eine Lö-

sung gegen den Verkehrskollaps ge-

funden haben. Mithilfe von Quanten-

computern wollen die Wolfsburger

das Versprechen einlösen.

Im Rahmen der Digitalkonferenz

Web Summit in Lissabon wird Volks-

wagen am 4. November erstmals das

sogenannte Quantum Routing in Be-

trieb nehmen. Neun Busse unter

dem Namen „Quantum Travel“ wer-

den die Gäste vom Flughafen zum

Veranstaltungsort der Konferenz in

der Innenstadt fahren. Die Fahrer

greifen dabei auf quantenoptimierte

Routeninformationen zurück.

VW verspricht eine nahezu stau-

freie Mobilität, egal zu welcher Uhr-

zeit. Für Menschen wird damit die

Quantentechnologie erstmals erleb-

bar. „Menschen, die von der Messe

zurück zu ihren Hotels oder in die

Stadt fahren und dafür unsere Quan-

tum-Shuttles nutzen, erreichen ihr

Ziel schneller“, sagt Martin Hofmann,

IT-Chef bei Volkswagen, dem Han-

delsblatt. „Wir können die Reisezeit

deutlich reduzieren.“

VW forscht bereits seit drei Jahren

an einem quantenbasierten Modell

zur Verkehrsoptimierung. Der Auto-

bauer zählt zu einer Reihe von Unter-

nehmen, die sich von den Geräten ei-

ne bislang nie da gewesene Rechen-

leistung versprechen. Die Erfolge der

Forscher waren bislang lediglich wis-

senschaftlicher Art, kommerzielle

Anwendungen gibt es noch keine.

Laut eigenen Aussagen bewegt sich

VW allerdings mit seinem Verkehrs-

optimierungsmodell auf eine serien-

nahe Anwendung der Quantentech-

nologie zu. Das Unternehmen greift

dabei auf Quantencomputer von

D-Wave zurück. Das kanadische Start-

up stellt dem Autokonzern Rechen-

zeit zur Verfügung, VW entwickelt

die Algorithmen, mit denen der Com-

puter in Kanada arbeitet.

„Der Verkehr in Metropolen ist auf-

grund der Vielzahl der Verkehrsteil-

nehmer hochkomplex“, erklärt Hof-

mann. Die Rechenleistung, die man

benötigen würde, um den Verkehrs-

fluss zu optimieren, sei exorbitant.

„Deswegen haben wir versucht, die-

ses Problem mit den Quantencompu-

tern von D-Wave zu lösen“, sagt der

VW-Manager.

Stau frühzeitig umfahren

Hinter dieser Aufgabe verbirgt sich

das „Travelling-Salesman-Problem“.

Dabei muss ein Handelsreisender von

einem Startpunkt aus mehrere Orte

anfahren. Die Reihenfolge ist egal. Es

gelten jedoch zwei Bedingungen: Der

Startpunkt der Reise ist gleichfalls

dessen Endpunkt, und die gesamte

Reise muss so schnell wie möglich ab-

solviert werden. Für die Lösung die-

ses harmlos wirkenden Verteilungs-

problems benötigen Superrechner je

nach Ortsanzahl bis zu tausend Jahre.

Ein Quantencomputer könnte dies

theoretisch innerhalb von Sekunden-

bruchteilen bewältigen.

Bei den Rechnern von D-Wave han-

delt es sich allerdings nicht um uni-

verselle Quantencomputer, an denen

Google oder IBM forschen. Das kana-

dische Start-up baut sogenannte

Quanten-Annealer. Mit ihnen lassen

sich nur sehr spezifische Verteilungs-

probleme lösen. Die Forscher der Da-

ta-Labs von VW in München und San

Francisco glauben, dass die Verkehrs-

optimierung dazu zählt.

Frank Wilhelm-Mauch, Professor

für Quanten- und Festkörpertheorie

an der Universität des Saarlandes

und einer der führenden Experten in

Deutschland, ist etwas vorsichtiger.

„In einigen speziellen Anwendungs-

feldern, beispielsweise bei Vertei-

lungsproblemen, könnten Quanten-

computer besser funktionieren als

Superrechner“, sagt Wilhelm-Mauch.

Allerdings beruhe die Vermutung auf

heuristischen Aussagen, also im

Grunde auf Mutmaßungen. „Einen

mathematischen Beweis für die Über-

legenheit von Quantencomputern im

Lösen von bestimmten Verteilungs-

problemen gibt es noch nicht“, sagt

der Wissenschaftler.

Für VW dürfte das in Lissabon

zweitrangig sein. Mit dem ersten

Live-Test will der Autokonzern bewei-

sen, wie ausgereift das Quantum

Routing bereits ist. Im Vorfeld des

Web Summits hatte VW das System

bereits in Wolfsburg und Lissabon ge-

testet, wie Florian Neukart verrät,

der als Chefwissenschaftler in San

Francisco für den Autobauer die An-

wendungsmöglichkeiten der Quan-

tentechnologie erforscht.

„Die größte Schwierigkeit ist es, das

Verteilungsproblem schnell zu lösen“,

sagt Neukart dem Handelsblatt. Die

Rechengeschwindigkeit der Quanten-

Annealer von D-Wave in genau die-

sem Anwendungsfeld verkürze laut

Neukart die Zeit einer Prognosebe-

rechnung massiv. „Auf diese Weise

können die Fahrer in kurzen Zeitab-

ständen immer wieder mit neuen op-

timierten Routen versorgt werden“,

sagt Neukart. Quantenforscher Wil-

helm-Mauch sieht in den Bemühun-

gen einen guten Anfang. „Unterneh-

men wie VW verfolgen einen richti-

gen Ansatz, weil sie sich Usecases

aussuchen, die sehr gut mithilfe von

Quantencomputern gelöst werden

können“, sagt er.

Für das Verkehrsoptimierungsmo-

dell hat Neukarts Team für jede Stadt

eine Art Basisalgorithmus entwickelt.

Anschließend wird dieser individuell

angepasst, da sich das Straßennetz

von Stadt zu Stadt unterscheidet. Die

Fahrer der neun Busse in Lissabon,

die von der örtlichen Behörde bereit-

gestellt werden, müssen keine spe-

zielle Schulung absolvieren. Über ei-

ne von VW programmierte Navigati-

ons-App, die auf Material von Here –

dem Kartendienst von Audi, BMW

und Daimler – zurückgreift, bekom-

men die Busfahrer Navigationsanwei-

sungen. Diese werden vorher von ei-

nem D-Wave-Computer in Kanada

berechnet und über eine Cloud be-

reitgestellt. Der Quantenrechner

greift dabei auf anonymisierte Mobil-

funk- und Autotransmitterdaten zu-

Mobilität

VW will die Navigation

neu erfinden

Mit Quantencomputern sollen Staus künftig umfahren werden, bevor sie

überhaupt entstehen. Die neue Art der Navigation könnte vor allem

den Markt der Fahrdienste umkrempeln.

Berliner Stadt -

autobahn: Immer

schnellere Rechner

können den Ver-

kehr besser lenken.

Florian Gaertner/imago/photothek

Für Auto her -

steller werden

solche An -

wendun gen

immer

wichtiger,

da sie zu

IT-Mobilitäts -

dienstleistern

werden müssen.

Frank Wilhelm-Mauch

Professor Universität

des Saarlandes

Digitale Revolution

MITTWOCH, 23. OKTOBER 2019, NR. 204

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