Die Zukunft des Quantencomputing

Gigantische Rechenleistungen, abhörsichere Kommunikation, eine Vielzahl neuer Anwendungen und dadurch großes Potenzial für Wirtschaft und Wissenschaft: Das sind die Ausblicke der Quanten­technologie. Als Seismograph widmete sich der Münchner Kreis dieser Schlüssel­technologie. Welche konkreten Ansätze zur Entwicklung von Quanten-Computing und Quanten­kommunikation Unternehmen und Forschungs­einrichtungen verfolgen, diskutierten 170 inter­nationale Experten aus Wissenschaft und Wirtschaft am 5. Juli auf der Fach­konferenz „Quantum Technology – Impact on Computing and Communication”.

Quantentechnologien haben das Potenzial, viele bestehende Industrien zu beeinflussen. Quanten­computer versprechen beispielsweise neue Möglichkeiten zum Lösen von rechen­intensiven oder bisher nicht effizient lösbaren Problemen. Trotz unter­schiedlicher Denk­ansätze waren sich die Teilnehmer einig, dass die Quanten­technologie und deren Einfluss auf IT und Kommunikation weiter erforscht und entwickelt werden muss – unter der Prämisse des maximalen volks­wirtschaftlichen Nutzens.

Während die Europäer in der Grundlagen­forschung führen, sind unter anderem die USA und China bei der Realisierung von Produkten mittels Quanten­technologie einen großen Schritt voraus. So berichtete Chengzhi Peng, University of Science and Technology of China Hefei Shi, wie systematisch China an die Sache herangeht, indem es mit großen Investitions­schritten die abhör­sichere Satelliten-Quanten­kommunikation voran­treibt. Dabei könnten die chinesischen Errungen­schaften der Anfang eines sicheren globalen Quanten-Kommunikations­netzwerkes sein. „Das zukünftige Quanten-Internet wird das Label ‚Made in China‘ tragen,“ bestätigte Jonathan Dowling von der Louisiana State University – einer der US-Pioniere in der Quanten­forschung.

Auch die Europäische Kommission hat die Zeichen der Zeit erkannt und fördert die Erforschung von Quanten­technologien mit einer Milliarde Euro. Tommaso Calarco, Direktor des Instituts für komplexe Quanten­systeme an der Universität Ulm und Mitglied der EU-Experten­gruppe für Quanten­technologie, stellte fest: „Das Ziel muss eine gemeinsame Mission basierend auf einer gemeinsamen Vision sein. Politik und Unternehmen müssen an einem Strang ziehen und Kräfte bündeln.“

Dass es noch einige Zeit dauert, bis dieses Ziel erreicht wird, zeigt der Blick auf den Status Quo: Big Player wie IBM, Fujitsu, Google und Intel haben das Potenzial längst erkannt und treiben Forschung und Entwicklung in diesem Bereich voran. Einige Unternehmen wie Fujitsu oder D-Wave Systems bieten bereits erste Lösungen für kombinatorische Probleme an, basierend auf der Simulation eines Quanten­computers mit Hilfe von „Quantum Annealing“.

Jedoch ist die Entwicklung eines universellen Quanten­computers noch einige Jahre entfernt. Die Prognosen der Experten gehen hierbei weit auseinander. Tatsächlich würde ein universeller Quanten­rechner einen Quanten­sprung bei der Entwicklung konkreter Anwendungen in den Bereichen Medizin, Chemie, Automotive, künstliche Intelligenz, aber auch für die Krypto­graphie darstellen. Staatliche Investitionen sind – im Vergleich zu Wirtschaft und Industrie – derzeit noch zögerlicher, möglicher­weise mangels Verständnis für die Technologie.

Parallel zum technologischen Fortschritt sei es unerlässlich die Implikationen der Quanten­technologie zu durchdenken, Risiken abzuwägen und unter rechtlichen und ethischen Gesichts­punkten zu diskutieren, resümierte Michael Dowling.

Münchner Kreis / DE