Es gibt drei wesentliche Unterschiede zwischen der Physik und der Quantenphysik, sagt Programmmanager Jens Heemeier. Erstens Eindeutigkeit versus Superposition. Zweitens Objektivität versus Beobachterprinzip. Drittens Unabhängigkeit versus „Verschränkung“. Die drei Unterschiede macht Heemeier am Beispiel des Münzwurf-Prinzips deutlich. Ob „Kopf“ oder „Zahl“ oben liegt, lässt sich in der Physik eindeutig, objektiv und unabhängig von anderen Münzen feststellen. In der Quantenphysik muss man hingucken, weil die Zustände irgendwo zwischen Kopf oder Zahl schwanken. Legt man sich dann auf einen Zustand fest, sind alle anderen Zustände auch festgelegt – und zwar gleichzeitig. „Das kann man z.B. erreichen durch magnetische Felder, deshalb sind Quantencomputer immer figelinsch im Aufbau“, so Heemeier. Sein Studium stand noch unter der Überschrift: „Habe keine Angst, es sind nur Null und Einsen.“ Anders als die binären Bits können sich Quantenbits, kurz „Qubits“ im Zustand 1 und 0 gleichzeitig befinden, das potenziert die Rechenleistung. „Bei tausend Qubits bekommt man ein Ergebnis von 10 hoch 301 – das kann mein Smartphone nicht mehr rechnen.“

KI-Inferenz im Smartphone, Smart Home oder Smart Bike ermöglicht KI-Anwendungen im Endgerät, zuhause oder unterwegs auf dem Rad – ohne den Umweg über die Cloud. Und ist das nächste große Ding bei NXP, sagt Ingenieur Lennart Bamberg. „Wir bauen sogenannte NPUs, Neuroprozessoren, die Strukturen von künstlich neuronalen Netzen berechnen können.“ In Hardware übersetzt, bedeutet das ein wenig Siliziumfläche für KI in jedem NXP-Chip. Mit drei Vorteilen. Erstens mehr Effizienz und damit weniger Energiehunger: Der Datenaustausch über hiesige Netzwerke zwischen Cloud und Endgerät steigert den Energieverbrauch nach wie vor exponentiell. Zweitens mehr Verlässlichkeit und damit Sicherheit: Ist die KI im Auto integriert, funktioniert sie auch, wenn die Verbindung zum Netzwerk wegbricht. Auch werden die Daten, ob jemand zu Hause ist oder nicht, nicht mehr in die Cloud hochgeladen – und sind damit nicht abgreifbar. Drittens geringere Kosten: Zum Start von ChatGPT musste der Betreiber OpenAI bis zu 700.000 Dollar pro Tag ausgeben. „Das ist natürlich bei Edge AI nicht der Fall“.

Kurz und breit – mit diesen Adjektiven erklärt Elektrotechniker Loïc Fernau die Ultra-Wideband-Technologie, abgekürzt UWB. Breit ist bei der Kommunikationstechnologie die belegte Kanalbandbreite von 500 Megahertz, der verschickte Impuls zwei Nanosekunden kurz. Der Standard wird in mobilen NXP-Robotern wie einer Drohne oder einem Rover zur Ortung und Steuerung eingesetzt. Für eine dreidimensionale millimetergenaue Positionsbestimmung kommen drei Antennen, ein UWB-Sensor und die Time of Flight (ToF)-Technik (Lichtgeschwindigkeit in der Luft mal benötigte Zeit) zum Einsatz. „Wir wissen alles über die Drohne von unserer Basisstation aus, das ist eine unserer großen Stärken“, betont Loïc. Echtzeit, Genauigkeit und Robustheit sind die UWB-Pluspunkte –aufgrund der geringen Leistung gibt es keine Interferenzen mit anderen Sendetechnologien. Dafür eine Fülle von Anwendungsmöglichkeiten. Das kann etwa das Tracken von Patienten im Krankenhaus sein oder die Lokalisierung von Gegenständen: „Man steckt einen ganz kleinen Tag in die Brieftasche oder den Koffer – und weiß dann wenigstens, wo die Dinge im Flughafen verloren gegangen sind.“