Das Heute von Morgen

April 10, 2018 Julia

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Die Forschung bei ZEISS darf und soll die Zukunft gestalten. Für den Physiker Michael Totzeck heißt das Trends beobachten und bewerten. Vor allem in einem Thema sieht er große Chancen: Den Quanten. Ein Tagesprotokoll.

7.45 Uhr. Pausengong. Erste Stunde. Die zehnte Klasse am Gymnasium für Physik begeistern. Michael Totzeck im Anzug, die Primaner mit wenig Lust. Das weiß er zu ändern. Jackett aus, Hemdsärmel hoch. Es folgen ein paar liebevoll-mahnende Worte aus dem Firmenleben. Es sei noch immer schief gegangen, wenn er schlecht vorbereitet war. Dann packt er die Virtual Reality Brillen aus und sagt: „Jetzt schauen wir doch mal, was wir heute schaffen.“ Nach einer Stunde sind fünf Projektgruppen von Gymnasiasten im urschwäbischen Sinne konzentriert am tüfteln und arbeiten.  Schließlich werden sie in wenigen Wochen ihre Anwenderidee wie den virtuellen Rundgang für Austauschschüler vor Managern vorstellen. So will Michael Totzeck die jungen Menschen von seiner Disziplin begeistern.

Aber die Schule ist nur ein Teil seiner Arbeit. Dr. Michael Totzeck ist „Fellow“. So nennt man die höchste Stufe der Fachlaufbahn bei ZEISS. Als Fellow muss man das Lernen lieben, das Unbekannte entdecken wollen, neue Technologien identifizieren und bewerten und in vielen parallel laufenden Projekten unterwegs sein. Totzeck ist Fellow geworden, um die Vernetzung von ZEISS mit der wissenschaftlichen Community voranzutreiben. Unter Beweis stellt er das in den Vorbereitungen für das ZEISS Symposium. Im April 2018 wird ZEISS zur Plattform für Diskussionen zwischen der Forschungselite im Bereich Quanten einerseits und führenden Tech-Konzernen andererseits. Sie alle kommen ins süddeutsche Städtchen Oberkochen, dem Hauptsitz von ZEISS, um sich über Quantencomputer, Quantenkommunikation und das Messen mit Quanten auszutauschen. Ein scharfer Blick in die Zukunft.

 

 

 Das Phänomen: Schon lange bekannt

Quanten seien deshalb so spannend, erklärt Totzeck beim Mittagessen, an das ihn seine Assistentin erinnern musste, weil die Anwendungsfelder bereits bekannt seien. Früher war das anders: Die Lasertechnologie zum Beispiel wurde entdeckt und plötzlich fragten alle: Was machen wir jetzt damit? Für die Quantentechnologie gibt es bereits ganz konkrete Anwendungen. Die Quanten könnten etwa die Verschlüsselungstechnologie revolutionieren und deren bisherigen Standard komplett aushebeln. Ein Szenario, das viele Menschen verunsichert und besonders von Technologiekonzernen vorbereitet werden muss.

Vorbereiten ist für Michael Totzeck nicht genug, er will auch die vielen Informationen und ambitionierten Ankündigungen für ZEISS einordnen. Seit Jahren kommunizieren führende Tech-Giganten offen über ihre Ziele, den ersten Quantencomputer auf dem Markt zu bringen. Mit viel höherer Rechenleistung könnte ein Quantencomputer zur gleichen Zeit die Arbeit von mehreren Rechnern zusammenführen und so wesentlich komplexere Algorithmen erst ermöglichen. IBM zum Beispiel spricht davon, dass Quantencomputer die Simulation von chemischen Prozessen in der Natur möglich machen. Da auch die Natur selbst den Gesetzen der Quantentechnologie folgt, kann man sie nur richtig verstehen, wenn man sich diese Technologie zu Nutze macht. Mit einem besseren Verständnis der Natur könnte die Pharmazie zielgenauer Präparate entwickeln oder etwa bessere Materialien für Outdoorbekleidung herstellen.

 

Quanten sind Alleskönner

Auch in anderen Bereichen, in denen komplexe Algorithmen wichtig sind, kämen Quantencomputer zum Einsatz: Smarte Logistiklösungen oder globale Lieferketten könnten sie errechnen. Genauso würde das Investmentbanking profitieren, mit ihnen leichter Risikomodelle zu erstellen. Nicht zuletzt können sich Quantencomputer durch für den Menschen unvorstellbare Datenmengen arbeiten und so die künstliche Intelligenz schlauer machen. „Wann der erste nützliche Quantencomputer auf den Markt kommt, dazu gibt es die unterschiedlichsten Prognosen der Hersteller“, sagt der Wissenschaftler.

Genau um diese Aussagen geht es. Michael Totzeck sitzt in seinem Termin mit der Quantenrunde bei ZEISS. Eine Gruppe aus Forschern, die entweder in Quantenphysik promoviert oder lange dazu geforscht haben, hält sich zum Thema auf dem Laufenden, hinterfragt aber auch kritisch, was dran ist an den forsch angekündigten Vorteilen und Möglichkeiten. Und, natürlich, wie ZEISS sich dazu positionieren kann. Und muss. An diesem Nachmittag steht das Messen und Abbilden mithilfe von Quanten im Mittelpunkt. Michael Totzeck erklärt in einem mathematischen Exkurs, was die Quantentechnologie an Mehrwert bringt. Im Bereich der Sensorik spielen die kleinen Quanten-Teilchen eine große Rolle für Neurologen: Man träumt von einer sehr genauen Abbildung der Gehirnströme, mit der Gehirnoperationen ganz neue Möglichkeiten erhielten.

Um diese Vision genauer zu besprechen, war Michael Totzeck in der gleichen Woche schon bei BOSCH. Gemeinsam mit der Uni Stuttgart möchte man an der Verwirklichung dieses Traumes arbeiten: Denn noch immer ist es schwer für den Chirurgen, während einer OP zu erkennen, ob er nur den Tumor oder wichtige Zellen wegschneidet. ZEISS und Bosch stellen sich ein Brain-Machine-Interface vor, das mit Hilfe von Quantentechnologie alles genau abbilden kann.

 

 

Der Kunde will den Quantensprung

Um die Zukunft im Bereich der Optik geht es später am Nachmittag: Totzeck wurde von der Strategie-Abteilung einer der Business Groups eingeladen. Er soll über „disruptive Technologien“ referieren: Für ihn ein Klacks, für seine Gesprächspartner harte (Schreib-)Arbeit. Vier Seiten, zwei Geschäftsideen und einen Cappuccino später bedankt er sich für diese „tolle Gelegenheit“.

Sein nächster Termin ist handfester: Er darf ein Projekt mit harter Deadline leiten und hat daher zu einem Tech-Kickoff geladen. Zu Beginn erzählt er von einer Messe und typischen Kundenproblemen. Im Büro hängt eine „Customer Problem Map“. „Die Forschung ist heute hier am Zug der Zeit“, sagt er, „nicht mehr im stillen Kämmerlein.“ Im Kick-off zeigt sich, wie viel Forscher in ihm steckt: „Hey, klasse!“ entfährt es ihm, als einer seiner Kollegen von einem Experiment erzählt, das er vorbereitet habe. Wenn es um etwas geht, das noch nicht gemacht wurde, dann geht es um das Richtige.

 

Es fühlt sich nicht nach Arbeit an

Aufgewachsen und studiert hat der Quanten-Mann in einer Stadt, die es nicht mehr gibt: West-Berlin. Er ist also ein „Neigschmeckter“ in Baden-Württemberg – so nennt man die Zugezogenen. Ein bisschen Schwabe ist aber schon drin: Meetings beginnt er pünktlich – und beendet sie auch pünktlich. Nur wenn es spannend wird, dann vergisst Totzeck die Zeit. Vor allem dann, wenn es um Zukünftiges geht, von dem man noch nicht weiß, ob es funktionieren wird. Egal, wem er zuhört, seine Hände arbeiten andere Gedanken ab. Er sitzt zwar still, aber irgendwie doch nicht.

Seine Arbeit sei ja nicht so spannend, findet Michael Totzeck selbst. Ein Tag mit ihm, das sei viel telefonieren, viel zuhören, von einem Ort zum nächsten rauschen. Technisch drinbleiben, trotz Projekten, Events, Messen und Vorträgen ist offenbar keine Herausforderung für ihn. Und am Wochenende denke er sich „gerne so richtig in die Themen rein“. Während er das sagt, legt er beide Handflächen aufeinander und simuliert einen Fisch, der ins Wasser eintaucht. Das sei dann auch nicht wirklich Arbeit für ihn. Er ist ein Allrounder, aber eben einer, der sich in Physik habilitiert hat und als Professor an der Uni Konstanz lehrt. Nicht zuletzt ist Totzeck ein Forscher, der den freien Willen des Menschen erklären kann. Mit der Quantentheorie.

 

Was ist schon Realität?

IBM hat bereits ein Quantum Computing Interface, auf dem Forscher Simulationen laufen lassen können. Atomuhren, Gravitometer und Magnetometer sind auch bereits auf dem Markt. Außerdem gibt es schon Beispiele für das so genannte Ghost Imaging, das Abbilden von Strukturen mithilfe von Lichtquanten, die diese nie gesehen haben.

Was bringt die Zukunft?

Verschlüsselung mit Quanten bringt einen erheblichen Vorteil: der Lauscher hinterlässt Spuren. Eigentlich ist es ganz einfach: Ein Photon erhält seine Eigenschaft erst dann, wenn es gemessen wird. Kommt also nun ein Lauscher, verändert sich die Eigenschaft wieder. Die Republik China arbeitet seit Jahren an einem Quanten-Kommunikationsnetz. Sie wollen Qubits durch das Glasfasernetz jagen, und so die einzigartige Verschlüsselung nutzen. Wann ihnen das gelingen wird, ist nicht bekannt. Auch der universelle Quantencomputer, obwohl bereits von vielen Firmen angekündigt, wird so schnell nicht beim Elektromarkt in den Regalen stehen.

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