Rechnen mit Licht: KIT testet neue Technologie für KI und komplexe Anwendungen
25.08.2026
Am KIT ist dafür ein neues Testsystem für sogenanntes photonisches Rechnen in Betrieb gegangen. Die Technologie soll besonders rechenintensive Anwendungen beschleunigen und zugleich deren Energiebedarf reduzieren. Interessant ist das unter anderem für KI-Anwendungen, bei denen große Datenmengen verarbeitet und zahlreiche Rechenoperationen ausgeführt werden müssen.
Licht ergänzt klassische Computer
Photonische Prozessoren sollen klassische Hochleistungsrechner dabei nicht ersetzen, sondern ergänzen. Während herkömmliche Computerchips Informationen mithilfe elektrischer Ströme verarbeiten, arbeiten photonische Prozessoren mit Lichtsignalen. Bestimmte Rechenoperationen können sie dadurch besonders effizient ausführen.
Genau hier setzen die Forschenden des KIT an. Sie wollen herausfinden, für welche Aufgaben sich die neue Hardware besonders gut eignet und wie photonische Prozessoren als Beschleuniger in bestehende Recheninfrastrukturen eingebunden werden können.
„Der Zugang zu photonischen Prozessoren eröffnet uns neue Möglichkeiten, rechenintensive Anwendungen effizienter zu gestalten“, sagt Professor Martin Frank, Direktor des Scientific Computing Center (SCC) des KIT. „Wir kombinieren klassische Rechner, Quantencomputer und lichtbasierte Systeme mit dem Ziel, jede Teilaufgabe auf der jeweils am besten geeigneten Hardware auszuführen.“
Der Ansatz dahinter: Statt eine komplexe Aufgabe vollständig von einem einzigen Rechnertyp bearbeiten zu lassen, wird sie auf unterschiedliche Systeme verteilt. Jeder Teil der Berechnung soll dort stattfinden, wo er besonders effizient ausgeführt werden kann.
Die passende Technik für die passende Aufgabe
Diese Kombination verschiedener Technologien steht im Mittelpunkt der Forschung. Neben klassischen Hochleistungsrechnern und photonischen Prozessoren können dabei auch Quantencomputer eine Rolle spielen.
„Ein Schwerpunkt unserer Forschung liegt auf hybriden Lösungsstrategien. Wenn wir komplexe Berechnungen effizient auf die verfügbaren Hardwaretypen aufteilen, kommen wir insgesamt schneller und mit weniger Energie zu Ergebnissen“, ergänzt Professorin Ina Schaefer vom Institut für Informationssicherheit und Verlässlichkeit (KASTEL) des KIT. „Gleichzeitig stellen wir unsere Ergebnisse als Open Source zur Verfügung, damit auch andere Forschende davon profitieren.“
Für Unternehmen könnte diese Entwicklung langfristig vor allem dort interessant werden, wo große Datenmengen, komplexe Optimierungsprobleme und hoher Energiebedarf zusammentreffen. Denkbare Einsatzfelder reichen von KI über Logistik bis zur Steuerung von Energiesystemen. Zunächst geht es am KIT jedoch darum, systematisch zu untersuchen, bei welchen Aufgaben photonische Prozessoren tatsächlich Vorteile gegenüber herkömmlicher Hardware bieten.
4,3 Millionen Euro für das Testsystem
Der Aufbau des Testsystems wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt mit rund 4,3 Millionen Euro gefördert. Beschafft wurde die Hardware im Rahmen des Quantum-Computing-Projekts QuSol.
Entwickelt und gefertigt hat das System das Stuttgarter Unternehmen Q.ANT.
pm/tm
25.08.2026
Am KIT ist dafür ein neues Testsystem für sogenanntes photonisches Rechnen in Betrieb gegangen. Die Technologie soll besonders rechenintensive Anwendungen beschleunigen und zugleich deren Energiebedarf reduzieren. Interessant ist das unter anderem für KI-Anwendungen, bei denen große Datenmengen verarbeitet und zahlreiche Rechenoperationen ausgeführt werden müssen.
Licht ergänzt klassische Computer
Photonische Prozessoren sollen klassische Hochleistungsrechner dabei nicht ersetzen, sondern ergänzen. Während herkömmliche Computerchips Informationen mithilfe elektrischer Ströme verarbeiten, arbeiten photonische Prozessoren mit Lichtsignalen. Bestimmte Rechenoperationen können sie dadurch besonders effizient ausführen.
Genau hier setzen die Forschenden des KIT an. Sie wollen herausfinden, für welche Aufgaben sich die neue Hardware besonders gut eignet und wie photonische Prozessoren als Beschleuniger in bestehende Recheninfrastrukturen eingebunden werden können.
„Der Zugang zu photonischen Prozessoren eröffnet uns neue Möglichkeiten, rechenintensive Anwendungen effizienter zu gestalten“, sagt Professor Martin Frank, Direktor des Scientific Computing Center (SCC) des KIT. „Wir kombinieren klassische Rechner, Quantencomputer und lichtbasierte Systeme mit dem Ziel, jede Teilaufgabe auf der jeweils am besten geeigneten Hardware auszuführen.“
Der Ansatz dahinter: Statt eine komplexe Aufgabe vollständig von einem einzigen Rechnertyp bearbeiten zu lassen, wird sie auf unterschiedliche Systeme verteilt. Jeder Teil der Berechnung soll dort stattfinden, wo er besonders effizient ausgeführt werden kann.
Die passende Technik für die passende Aufgabe
Diese Kombination verschiedener Technologien steht im Mittelpunkt der Forschung. Neben klassischen Hochleistungsrechnern und photonischen Prozessoren können dabei auch Quantencomputer eine Rolle spielen.
„Ein Schwerpunkt unserer Forschung liegt auf hybriden Lösungsstrategien. Wenn wir komplexe Berechnungen effizient auf die verfügbaren Hardwaretypen aufteilen, kommen wir insgesamt schneller und mit weniger Energie zu Ergebnissen“, ergänzt Professorin Ina Schaefer vom Institut für Informationssicherheit und Verlässlichkeit (KASTEL) des KIT. „Gleichzeitig stellen wir unsere Ergebnisse als Open Source zur Verfügung, damit auch andere Forschende davon profitieren.“
Für Unternehmen könnte diese Entwicklung langfristig vor allem dort interessant werden, wo große Datenmengen, komplexe Optimierungsprobleme und hoher Energiebedarf zusammentreffen. Denkbare Einsatzfelder reichen von KI über Logistik bis zur Steuerung von Energiesystemen. Zunächst geht es am KIT jedoch darum, systematisch zu untersuchen, bei welchen Aufgaben photonische Prozessoren tatsächlich Vorteile gegenüber herkömmlicher Hardware bieten.
4,3 Millionen Euro für das Testsystem
Der Aufbau des Testsystems wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt mit rund 4,3 Millionen Euro gefördert. Beschafft wurde die Hardware im Rahmen des Quantum-Computing-Projekts QuSol.
Entwickelt und gefertigt hat das System das Stuttgarter Unternehmen Q.ANT.
pm/tm
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