Wir alle werden mit Quantencomputern arbeiten

Illustration: Inspirito Absmeier

Es ist keine Frage des »Ob«, es geht um das »Wann«. Wann werden wir den ersten Quantencomputer einsetzen und dank datenbasierter Muster präzise Vorhersagen von Kundenbedürfnissen generieren? Wann werden wir Zukunftsszenarien und Geschäftsprozesse so real simulieren können, dass sich das kommende Geschäftsjahr bereits im Hier und Jetzt abbilden lässt? Die Zahl aktiver Vorreiter wächst in allen Branchen. Und wie überall gilt: First come, first serve.

Visionäre Entwickler und Datenspezialisten proklamieren mit der Nutzung von Quantencomputern bereits die Lösung existenzieller Fragen und Probleme unserer Zeit. Einer von ihnen ist Dr. Will Zeng, Senior Researcher und Software Entwickler bei Rigetti Quantum Computing (QC). Sein Unternehmen entwickelt sowohl Hardware als auch Software für Quantencomputer und präsentiert auf www.rigetti.com die Beta-Version von Forest, eine Open-Source-Plattform mit Werkzeugen für die Programmierung von Rigetti Quantencomputern. Zeng nutzte die Bühne des 16. 2b AHEAD Zukunftskongresses im Juni dieses Jahres, um den Launch von Forest und des Fab-1 lab zur Herstellung von Chips für Quantum Computer öffentlich anzukündigen.

In seiner Rede rief er die anwesenden Innovatoren, CEOs und Innovationsmanager zur ernsthaften Auseinandersetzung mit Quantum Computing auf. Unternehmen sollen schon heute Unternehmensstrategien mit QC implementieren mit Blick auf die drei größten Anwendungsbereiche Optimierung, Simulation und Machine Learning. Der zu erwartende Geschwindigkeitsvorteil gegenüber Wettbewerbern wird gravierend ausfallen.

 

»Die Revolution der Quantencomputer hat begonnen.« (Will Zeng)

Auch mit dieser Ankündigung ist das Potenzial von Quantencomputern in seiner Vielfalt und Reichweite nur ansatzweise vorstellbar. Wir sind davon überzeugt: Zeng übertreibt nicht, wenn er von einer »Revolution der Quantencomputer« spricht. Wo binäre Computer über viele Jahre Kapazitäten linear aufbauten, entwickeln sich die Kapazitäten und Fähigkeiten von Quantencomputern von Natur aus exponentiell.

Ersten Modellen des Herstellers D-Wave gelang es bereits, das Higgs Boson zu identifizieren. Das Revolutionäre an der »Quantenüberlegenheit« ist also, dass Quantencomputer Probleme lösen können, die aus der binären Datenlogik heraus immer im Reich des Unmöglichen bleiben würden.

Ein zweites Beispiel: Chinesische Forscher haben eine Quantennachricht 500 Meter übertragen, die auch ohne Verschlüsselung unknackbar ist. Das Team um Physiker Wei Zhang von der Tsinghua University in Peking gelang es über »quantum secure direct communication«, Nachrichten über ein 500 Meter langes Glasfaserkabel erstmalig per Lichtquantenübertragung sicher zu übermitteln. Die Technologie dahinter: Wenn Photonen gesendet werden, müssen sie zum Lesen der Nachricht im gleichen Zustand ausgeliefert werden wie sie abgeschickt wurden. Sollte unterwegs jemand die Daten öffnen, verändert sich das Photon und weist einen Datenleak eindeutig nach. Der Trick besteht also darin, ein Set aus vernetzten Partikeln zu entwickeln – wie zum Beispiel Lichtquanten – und Informationen in ihrem Polarisierungszustand zu hinterlegen. Details zu diesem neuen Quantumtechnik finden Sie hier.

Auch die Medizinforschung reibt sich bereits hoffnungsvoll die Hände. Gerätehersteller für automatisierte pharmazeutische Tests mit Wirkstoffen versprechen Jahr für Jahr kürzere Durchlaufzeiten und Kostenersparnis. Der maximal zu erreichenden Effizienz ist jedoch eine klare Obergrenze gesetzt – schlicht aufgrund der Tatsache, dass hier reale Arbeitsschritte linear abzuhandeln und Wartezeiten für chemische Reaktionen einzuhalten sind. Mit der Einführung von Quantencomputern in die Medizinforschung können chemische Prozesse aller Art simuliert werden – nicht linear, sondern zigfach simultan. Wo heute aus Kostengründen eine Reihe von Wirkstoffen nicht getestet wird, können in Zukunft jegliche Wirkstoffe simuliert und für die Therapie wertvolle Durchbrüche erzielt werden.

 

Der Anfang ist gemacht – erfahren Sie mehr

Im Juni 2017 kündigte Will Zeng den Launch des auf Quantenmechanik basierenden Hybrid Systems Forest an. Die von seinem Unternehmen Rigetti Computing unter www.rigetti.com bereitgestellte Freeware basiert auf konventionellen Computern, hilft Forschern, Studenten und Organisationen jedoch dabei, Zugang und Auseinandersetzung mit Quantencomputern auszutesten. Unternehmen haben die Möglichkeit, Geschäftsmodelle auf Basis von QC zu entwickeln. Sobald in absehbarer Zeit reale Quantencomputer verfügbar sind und in Unternehmen implementiert werden, können Entwickler mit dem aus Forest generierten Wissensvorsprung direkt in die Nutzung einsteigen.

Wir haben die Rede von Dr. Will Zeng am 16. 2b AHEAD Zukunftskongresses mitgeschnitten. Holen Sie sich Ihr Quantum Inspiration – online und kostenfrei in unserem future TV.

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