Wollen Sie wissen: Was ist ein Quantencomputer und warum sind diese Computer wichtig für Unternehmen und unsere Wirtschaft?

Wer Physik studiert, sollte Quantencomputer als Fach wählen. Schließlich sind die Möglichkeiten, die diese Maschinen bieten, so verblüffend, dass sie bereits in der Oberstufe behandelt werden sollten. Wenn die Entwicklung des Quantencomputers weiter voranschreitet, wird dies große Auswirkungen auf die Wirtschaft haben, von der Weltraumforschung über die Arzneimittelforschung bis hin zur Herstellung des nächsten iPhone. Die Auswirkungen auf unsere Wirtschaft sind immens, daher ist es wichtig, dass Kinder und Jugendliche mit dieser neuen Technologie vertraut gemacht werden.

 

Was ist ein Quantencomputer und welche Anwendungen gibt es

Das Aufkommen des Quantencomputings verspricht, unsere Wirtschaft zu revolutionieren. Mittelfristig könnte es herkömmliche Computer ersetzen und zu einer ähnlichen digitalen Revolution führen, wie sie mit dem allgegenwärtigen Personal Computer bereits stattgefunden hat. Die Vorteile des Quantencomputers werden derzeit von Forschern und Wissenschaftlern auf der ganzen Welt erforscht. Hier sind vier Beispiele für Anwendungen, die Sie heute sehen können. A: Fast alle Düngemittel enthalten Ammoniak, so dass der Einsatz von Quantencomputern bei der Herstellung von Düngemitteln diese billiger und energieeffizienter machen wird.

Quantencomputer können in der Theorie unlösbare Probleme lösen. Sie sind viel komplexer als klassische Computer, und das Potenzial für Quantencomputer ist enorm. Die leistungsfähigsten Supercomputer von heute können diese Probleme nicht lösen. Klassische Computer haben viele Jahrzehnte gebraucht, um diese Probleme zu lösen, aber ein Quantencomputer könnte sie in wenigen Minuten lösen. Dies würde unsere Wirtschaft in vielerlei Hinsicht revolutionieren. Diese Technologie steckt noch in den Kinderschuhen, aber sie hat das Potenzial, alles zu verändern.

 

Was ist ein Quantencomputer: Zur Speicherkapazität

Da unsere Wirtschaft immer digitaler wird, ist die Speicherkapazität von Quantencomputern von entscheidender Bedeutung. Diese Technologie hat ein enormes Potenzial, unsere Wirtschaft zu revolutionieren und die Entwicklung von Materialien voranzutreiben. Es gibt einen weltweiten Wettlauf um die Kommerzialisierung von Quantencomputern. IBM ist eines der führenden Unternehmen und betreibt den ersten kommerziellen Quantencomputer in Europa, in Ehningen bei Stuttgart. Beide Unternehmen forschen auf dem Gebiet des Quantencomputers und haben zu dessen Entwicklung beigetragen.

Derzeit basieren die meisten Quantencomputersysteme auf Bits oder Nullen und Einsen. Quantencomputer arbeiten jedoch mit einem Quantenbit, einem so genannten Qubit. Diese Qubits sind sehr verrauscht und reagieren empfindlich auf ihre Umgebung, so dass Temperaturen unter dem absoluten Nullpunkt erforderlich sind, um sie stabil zu machen. Darüber hinaus sind sie unglaublich unzuverlässig, da für jedes Rechen-Qubit Tausende von fehlerkorrigierenden Qubits benötigt werden. Heutige Quantenprozessoren haben 127 Qubits, und es wird erwartet, dass diese Zahl im Laufe der Zeit steigen wird. Letztendlich werden hybride Betriebsmodelle für bestimmte industrielle Anwendungen verwendet werden.

 

Auswirkungen auf wissenschaftliche Entdeckungen

Die National Science Foundation beginnt sich Gedanken darüber zu machen, wie die Quantencomputerforschung an Universitäten am besten unterstützt werden kann. Die Schaffung eines neuen Direktorats, des Direktorats für Technologie, Innovation und Partnerschaft, würde Wissenschaftlern helfen, bahnbrechende Technologien zu entwickeln und anzuwenden und grundlegende Entdeckungen schneller vom Labor auf den Markt zu bringen. Die NSF sollte auch weiterhin Programme finanzieren, die das praxis- und anwendungsorientierte QIST fördern. Hier sind ein paar Ideen:

Kurzfristig kann der Finanzsektor am meisten von Quantencomputern profitieren. Quantencomputer können helfen, Börsenergebnisse genauer zu berechnen und Kredit- und Darlehenszinsen präziser vorherzusagen. Die Finanzdienstleistungsbranche investiert bereits in eine hohe Rechenleistung und sucht nach Möglichkeiten, mehr Wert zu schaffen. Das Quantencomputing kann bei komplexen Marktsimulationen helfen, die Geschwindigkeit von Entscheidungen erhöhen und mehrere Modelle gleichzeitig ausführen. Diese Innovationen werden es Unternehmen ermöglichen, ihr Risikomanagement, ihre Preisgestaltung und ihre dynamische Portfoliooptimierung zu verbessern.

 

Auswirkungen auf die Fertigung

Einer der am meisten erwarteten Vorteile des Quantencomputings ist sein Potenzial, die Widerstandsfähigkeit von Lieferketten zu erhöhen. Durch den Einsatz von Algorithmen, die auf Veränderungen der Lagerbestände reagieren, können Quantencomputer Unternehmen in die Lage versetzen, ihre Anlagen besser zu nutzen, die Betriebskosten zu senken und ihre Wettbewerbsfähigkeit zu verbessern. Diese Fähigkeiten könnten letztlich alles verändern, von lebensrettenden Arzneimitteln bis hin zu einfachen Konsumgütern. Quantencomputer können auch kostspielige Ausfallzeiten reduzieren, indem sie die Lieferketten an veränderte Bedingungen anpassen.

Mit dem Aufkommen superschneller Quantencomputer wird die Fertigungsindustrie wahrscheinlich von den Vorteilen profitieren. Manche befürchten jedoch, dass Quantencomputer zur „Quantenapokalypse“ führen und den Fertigungsprozess stören könnten. Glücklicherweise gibt es zahlreiche Anwendungen für das Quantencomputing in der Fertigung, die bereits auf seine Leistungsfähigkeit warten. Im Folgenden werden einige der Vorteile des Quantencomputings für die Fertigung aufgeführt. Doch bevor wir uns vorschnell äußern, sollten wir ein paar Dinge bedenken.