Das sogenannte Quantum Computing eröffnet neue Geschwindigkeitsdimensionen und damit völlig neue Einsatzbereiche. Aktuelle Initiativen in Deutschland und Österreich zeigen mittelständischen Unternehmen die Perspektiven der Zukunft auf.
Die Technologie des Quantum Computing nähert sich der Marktreife. Die neuen Rechner sind nicht nur wesentlich schneller als bisherige Supercomputer, sondern arbeiten auch anders, weil sie das System der Unwahrscheinlichkeitsrechnung anwenden und sich ähnlich wie künstliche Atome verhalten. Bereits jetzt gibt es einige einsatzfähige Systeme, die beispielsweise im medizinischen Bereich helfen sollen, die Corona-Krise zu bewältigen. Dafür ist IBM eine Kooperation mit Forschungseinrichtungen in Singapur eingegangen.
Auch in Deutschland ist IBM aktiv und arbeitet mit dem Fraunhofer Institut zusammen. Dazu wird ein IBM Q System One Quantencomputer in einem Rechenzentrum von IBM Deutschland bei Stuttgart installiert. Das System soll zu Jahresbeginn 2021 in Betrieb gehen und wird das erste seiner Art in Europa sein.
Bereits seit April 2020 erhalten interessierte Unternehmen und Forschungseinrichtungen durch die Fraunhofer-Gesellschaft über die Cloud Zugriff auf die weltweit größte Gruppe von IBM Quantenrechnern in den USA, die derzeit 15 Systeme umfasst.
„Quanten Computing hat das Potenzial, die komplexen Systeme in Wirtschaft und Industrie zu analysieren, molekulare und chemische Wechselwirkungen zu entflechten, komplizierte Optimierungsprobleme zu bewältigen und Künstliche Intelligenz deutlich leistungsfähiger zu machen“, so Fraunhofer-Präsident Prof. Reimund Neugebauer. „Solche Fortschritte könnten die Tür zu neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen und enormen Verbesserungen zum Beispiel bei Lieferketten, der Logistik und der Modellierung von Finanzdaten sowie Problemen aus den klassischen Ingenieurswissenschaften öffnen.“
Auch andere Hersteller arbeiten an Systemen, die zwar noch keine vollständigen Quantenrechner sind, aber an deren Leistung bereits heranreichen. Fujitsu hat den Digital Annealer vorgestellt. Dieser ist eine Übergangslösung, die sich an die Leistung echter Quantenrechner annähert. Dr. Joseph Reger, Chief Technology Officer bei Fujitsu, erläutert: „Mit einer speziellen Hardware-Struktur können wir schnell kombinatorische Optimierungen durchführen. Der Digital Annealer ist eine Brückentechnologie zu Quantum und sofort einsatzfähig.“ Es laufen bereits Projekte beim Hamburger Hafen, BMW, der Deutschen Telekom und weiteren Unternehmen. Auch in Österreich laufen Forschungsanstrengungen. Das Wiener Unternehmen Novarion Systems arbeitet an hybriden Quantencomputern, die bis zu hundertmal schneller sein sollen als bisherige Systeme.
Der französische Hersteller Atos hat mit der Quantum Learning Machine ein System entwickelt, mit dem Entwickler bereits heute Anwendungen für Quantum Computing entwickeln können. So können mittelständische Unternehmen die Möglichkeiten ausloten, die Quantum künftig eröffnen wird.
Die Sicherheit von Quantum Computing steht im Mittelpunkt der Forschungsanstrengungen von SAP, denn mit diesen Rechnern könnten Angreifer theoretisch Verschlüsselungen binnen Sekunden knacken, für die konventionelle PCs Jahre brauchen. Peter Limacher, Quantenexperte bei SAP Security Research, schildert den Lösungsansatz: „Über einen Quantenschlüsselaustausch (Quantum Key Distribution, QKD) prüften wir eine standardisierte Methode, um Qubits miteinander zu verbinden und über unterschiedliche Softwareschichten zu verteilen, damit Informationen im Quanteninternet sicher bleiben.“
Auch wenn Quantenhardware noch nicht ganz ausgereift sei, beschäftigten sich SAP-Partner wie die All for One Group intensiv mit Simulationsprogrammen, um diese Protokolle schließlich in die Software innerhalb von Quantennetzwerken zu integrieren. Die Experten zeigen Interessenten die Möglichkeiten auf, wie sie mit Quantum Computing die strategische Transformation vorantreiben können.
In der Zwischenzeit hat Limacher für Unternehmen einen eindeutigen Rat. „Unternehmen müssen mit der Entwicklung von Quantenhardware Schritt halten, damit Softwareanwendungen einsatzbereit sind, wenn Netzwerke für Quantenkommunikation in Betrieb gehen.“
Schon vor geraumer Zeit hat das Marktforschungsinstitut Gartner sieben Trends erkannt, die Geschäftsmodelle verändern. Schon damals lautete einer davon Quantum Computing.
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