Ein ungewöhnlicher Karriereweg: Von der Werkbank ins Quantenlabor

Dr. Heike Riel zählt zu den führenden Quantenforscherinnen Europas, doch ihr Weg in die Wissenschaft war alles andere als vorgezeichnet. Sie wuchs in einer Möbeltischlerei auf, weit entfernt von akademischen Traditionen. „Mein Weg in die Physik war alles andere als geradlinig. Aber ich war immer neugierig und wollte Neues lernen.“
Nach der mittleren Reife entschied sie sich zunächst für eine Ausbildung, holte dann das Abitur nach und studierte schliesslich Physik und Mathematik. Ein prägendes Erlebnis war ihr Aufenthalt im Silicon Valley bei Hewlett Packard: „Im Silicon Valley hatte ich das Gefühl, dass alles möglich ist. Forschung in einem Unternehmen – das hat mich begeistert.“ Diese Offenheit für neue Wege und die Bereitschaft, sich immer wieder auf unbekanntes Terrain zu begeben, prägen bis heute ihre Karriere. Bei IBM Research in Rüschlikon fand sie die ideale Umgebung, um ihre Leidenschaft für angewandte Forschung und Innovation auszuleben.

Quantencomputing verständlich erklärt

Quantencomputing ist für viele ein abstraktes Thema, doch Dr. Riel gelingt es, die Grundlagen anschaulich zu vermitteln. „Ein Qubit kann gleichzeitig 0 und 1 sein. Das gibt uns ganz neue Möglichkeiten beim Rechnen.“ Sie vergleicht das mit einer Münze, die in der Luft schwebt: „Solange die Münze fliegt, ist sie beides – Kopf und Zahl. Erst wenn sie landet, sieht man das Ergebnis.“ Diese Eigenschaft, Superposition genannt, ermöglicht es Quantencomputern, viele Rechenwege parallel zu verfolgen.
Ein weiteres zentrales Konzept ist die Verschränkung: „Wenn zwei Qubits verschränkt sind, beeinflusst das eine sofort das andere – egal, wie weit sie voneinander entfernt sind. Damit können wir Probleme lösen, die klassische Computer nicht schaffen.“
Dr. Riel betont, dass Quantencomputer klassische Rechner nicht ersetzen, sondern für spezielle, besonders komplexe Aufgaben eingesetzt werden: etwa in der Molekülforschung, bei Optimierungsproblemen oder in der Kryptografie.
„Grosse Zahlen zu zerlegen, dauert auf klassischen Rechnern ewig – mit Quantencomputern geht das in Minuten. Das ist wichtig für Verschlüsselung und Sicherheit.“ In der Logistik können komplexe Routen- und Lieferkettenoptimierungen viel schneller und effizienter berechnet werden. In der Medizin und Materialforschung ermöglichen Quantencomputer die Simulation von Molekülen und chemischen Reaktionen, was die Entwicklung neuer Medikamente oder Batterien beschleunigen kann.

IBM Starling: Die Roadmap zum fehlertoleranten Quantencomputer

Die Entwicklung eines fehlertoleranten Quantencomputers gilt als einer der grössten technologischen Meilensteine unserer Zeit. IBM verfolgt mit der Starling-Architektur das Ziel, bis 2029 einen solchen Rechner zu bauen. Dr. Riel erläutert: „Wir haben die Technologie Schritt für Schritt verbessert. Jetzt bringen wir alles zusammen, um einen stabilen Quantencomputer zu bauen, der auch mit Fehlern umgehen kann.“ Fehlertoleranz ist entscheidend, weil Quanteninformation extrem empfindlich ist und schon durch kleinste Störungen verloren gehen kann. IBM investiert daher massiv in die Entwicklung von Fehlerkorrektur-Algorithmen, neuen Qubit-Architekturen und skalierbaren Prozessoren. Die Starling-Architektur vereint diese Fortschritte und soll erstmals einen Quantencomputer ermöglichen, der nicht nur im Labor, sondern auch in der Industrie zuverlässig eingesetzt werden kann.

Zürich als globales Quantenforschungszentrum

IBM Research Zürich ist ein Herzstück der weltweiten Quantenstrategie des Konzerns. Hier arbeiten internationale Teams an allen Ebenen des Quantencomputings – von der Hardware über die Algorithmen bis zur Software. „Wir entwickeln nicht nur die Hardware, sondern auch die Software und Algorithmen. Unser Ziel ist, dass jeder Quantencomputer nutzen kann, nicht nur Physiker.“ Die Forschung in Zürich ist eng mit globalen Partnern und Universitäten vernetzt. Besonders wichtig ist Dr. Riel die Interdisziplinarität: Physiker:innen, Informatiker:innen, Mathematiker:innen und Ingenieur:innen arbeiten Hand in Hand, um die Technologie voranzubringen. Zürich profitiert dabei von einem innovationsfreundlichen Umfeld, einer starken Hochschullandschaft und der Nähe zu führenden Unternehmen. So wird die Schweiz zu einem der wichtigsten Standorte im internationalen Wettbewerb um die Quantenführerschaft.

Verantwortung, Ethik und Nachwuchsförderung

Dr. Riel betont die gesellschaftliche Verantwortung, die mit technologischer Innovation einhergeht: „Wir müssen neue Technologien verantwortungsvoll einsetzen. Uns ist wichtig, dass unsere Arbeit der Gesellschaft nützt.“ IBM hat ethische Leitlinien für den Einsatz von KI und Quantencomputing entwickelt und setzt auf Transparenz, Fairness und gesellschaftlichen Nutzen.
Ein weiteres Herzensthema ist die Nachwuchsförderung: „Physik und Mathematik sind für alle da. Wir müssen zeigen, wie spannend sie sind, damit mehr junge Menschen – auch Frauen – sich dafür begeistern.“ Dr. Riel engagiert sich aktiv für Diversität und Bildung, um die nächste Generation von Forscherinnen und Forschern zu inspirieren und zu fördern.

Über den Podcast AI Talk

AI Talk ist der Podcast über Künstliche Intelligenz in der Schweiz – mit echten Macher:innen, Expert:innen und Entscheidern aus Tech, Forschung, Politik und Wirtschaft. Moderiert von Stephan Lendi und Dalith Steiger-Gablinger beleuchtet der Podcast in jeder Folge neue Perspektiven rund um Innovation, Verantwortung und die konkrete Anwendung von KI-Technologien. Ob Ethik, Regulation, Talententwicklung oder Deep Tech – AI Talk verbindet persönliche Einblicke mit strategischem Weitblick.