Vom Silicon Valley nach Jülich

John Paul Strachan
John Paul Strachan John Paul Strachan. Bild: Forschungszentrum Jülich / R.-U. Limbach

Der Physiker John Paul Strachan untersuchte Kalifornien, wie sich Strukturen des menschlichen Gehirns auf Computer übertragen lassen. Jetzt ist er ans Forschungszentrum Jülich gewechselt, um noch tiefer in sein großes Thema eintauchen zu können.

Er war noch ein Teenager, als ihm dieses Buch in die Hände gefallen ist, daheim im US-Bundesstaat New Mexico: „Auf der Suche nach Schrödingers Katze“ heißt es und beschäftigt sich mit der Welt der Quantenmechanik und ihren ganz eigenen Gesetzmäßigkeiten. Eine ambitionierte Lektüre für einen Teenager, räumt John Paul Strachan im Rückblick schmunzelnd ein und ruft dann gleich in seinem breiten Amerikanisch: „But it captured me! It was so weird, I liked it!“

Als er sich gleich nach dieser Lektüre für ein Physikstudium entschied, konnte er noch nicht ahnen, dass ihn diese Entscheidung viele Jahre später nach Jülich bringen würde. Sein Weg führte über einige der besten amerikanischen Universtitäten, er machte schon ein Praktikum in einem der führenden Labors für Quantencomputer in Kalifornien und plant jetzt, mit seiner Frau und seinen drei Kindern nach Deutschland zu ziehen. Vor einigen Monaten wurde er dort zum Direktor am Peter-Grünberg-Institut in Jülich berufen; er leitet jenen Bereich, in dem es um Neuromorphic Computing Nodes geht. Übersetzen lässt sich der Begriff kaum; wenn John Paul Strachan ihn erläutert, nennt er nacheinander zwei Zahlen: Seit rund 100 Jahren arbeiten die Menschen an Computern – aber viele hundert Millionen Jahre schon ist die Evolution mit der Entwicklung von Gehirnen beschäftigt. „Das, was in der Natur passiert ist, nutze ich als Spickzettel, um künftige Computersysteme zu entwerfen“, sagt John Paul Strachan. Während manche Forscher aus den Neurowissenschaften das Gehirn so lange studieren wollen, bis sie in der Lage sind, es nachzubauen, bevorzugt er einen anderen Ansatz: „Ich muss nicht alle Eigenschaften eines Gehirns kopieren, aber da stecken jede Menge Ideen drin, die uns auch helfen können, leistungsfähigere Computer zu entwickeln.“ Er will mithelfen, Hybridmodelle zu entwickeln, in denen Funktionsweisen von heutigen Computern mit Erkenntnissen aus der Hirnforschung und der Künstlichen Intelligenz angereichert werden.

Zu seinem großen Thema kam John Paul Strachan auf Umwegen. „Anfangs bin ich in meiner Karriere von Thema zu Thema gesprungen“, sagt er selbst im Rückblick: Am renommierten MIT machte er Bachelor und Master, für die Promotion ging er nach Stanford. Er hält mehr als 50 Patente, in seinen Veröffentlichungen ging es um winzige nanomagnetische Geräte ebenso wie um ultraschnelle Mikroskopie. Wie passt das zusammen? Für Strachan ist die Sache klar: „Ich suche mir Themen, die meine Vorstellungskraft anregen und mit denen ich idealerweise eine Wirkung erzielen kann“, sagt er – und deshalb ist er schließlich bei der Forschung zu neuen Computern gelandet ist.

Derzeit aber ist eine seiner größten Herausforderungen der Umzug der ganzen Familie nach Europa. Es ist das erste Mal, dass sie sich hier niederlässt – mit allen Herausforderungen, die damit verbunden sind. Die Kinder müssen eine Schule finden und Deutsch lernen müssen sie alle ebenfalls. Eins immerhin kann John Paul Strachan aus Kalifornien mitnehmen: Er fährt sehr gern Mountainbike, und da bietet die Eifel jede Menge gute Strecken. „Auf dem Rad“, sagt er, „fahre ich mir den Kopf frei für neue Gedanken.“Das ist umso wichtiger, als die Quantencomputer zu den vertracktgesten wissenschaftlichen Herausforderungen gehören. Er selbst hat sich nach seiner Promotion endgültig auf dieses Feld festgelegt: 13 Jahre verbrachte er bei Hewlett Packard in Kalifornien; nach einer Post-Doc-Station stieg er dort immer weiter auf. „Eigentlich bin ich ein Experimentator“, sagt er: Mit der Funktionsweise der Geräte hat er sich lange beschäftigt und mit der Frage, wie sie sich verbessern lässt. Er baut also Prototypen und experimentiert mit ihnen. Sein Team analysierte die Halbleiter-Transistoren in gängigen Computern und arbeitete sich in die Alternativen von Spintronic bis zu Sauerstoff-Memristoren ein. „Und je mehr Zeit wir damit zubrachte, desto mehr merkte ich, dass nicht die Geräte der Flaschenhals für die Leistungsfähigkeit sind, sondern vor allem die Art, wie wir Daten innerhalb des Systems bewegen.“ Dadurch kam er zum Studium der Speicherarchitekturen und des ganzen Systems. „Nun arbeite ich mich die gesamte Nahrungskette hinauf“, sagt er: „Von den Geräten angefangen bis zum Datenfluss und dazu, wie das mit den implementierten Algorithmen zusammenhängt. Diesen gesamten Prozess neu zu denken, das fasziniert mich.“

Die Berufung nach Jülich kommt für Strachan genau zur richtigen Zeit. „Die Hewlett Packard Labs sind großartig und es arbeiten dort wunderbare Forscher. Aber die Zeithorizonte müssen natürlich mit der Produktentwicklung korrespondieren. Der Raum für Grundlagenforschung ist hier am Forschungszentrum Jülich wesentlich größer“, sagt er. Außerdem könne er mit Hilfe seiner Erfahrung von HP Brücken zwischen der Universität, außeruniversitären Forschungseinrichtungen und großen Unternehmen bauen. Und er bekomme die Gelegenheit, seine Forschung mit der Lehre zu verbinden – „diese Kombination hat mich immer gereizt!“ Lange nachdenken musste er deshalb nicht über das Angebot, nach Europa zu wechseln – und dann noch nach Jülich, wo er mit Materialwissenschaftlern, Computerforschern, Neurowissenschaftlern und vielen anderen zusammenarbeiten kann. „Als ich Freunden und Kollegen in den USA von dieser Gelegenheit erzählt habe, sahen sie fast immer, wie gut das zu meinen Interessen und meinem Werdegang passt. Die Entscheidung für Deutschland war beinahe ein no-brainer“, sagt John Paul Strachan. „Komisch ist nur, dass hier in Deutschland immer alle ungläubig schauen. Die Frage, die ich am häufigsten höre, lautet: ‚Warum verlässt du die USA und kommst nach Deutschland?’“ Er schüttelt den Kopf, dann fügt er hinzu: „Das muss die deutsche Bescheidenheit sein!“

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Text: Kilian Kirchgessner; Foto: Forschungszentrum Jülich / Sascha Kreklau

Letzte Änderung: 17.05.2022