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Quantencomputer von IBM auf der CES

Nach Jahrzehnten der Forschung im Labor könnten Quantencomputer bald für den Einsatz in Unternehmen geeignet sein.

(Foto: AFP)

Kommentar Die Zeit der Quantencomputer beginnt jetzt

Die Technologie ist zwar längst nicht ausgereift. Trotzdem sollten sich Firmen mit Quantencomputern beschäftigen. VW macht es vor.
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Ein schwarz glänzender Zylinder, der an der beleuchteten Decke hängt, darum ein eckiger Glaskasten: Der Quantencomputer, den IBM auf der Elektronikmesse CES in Las Vegas zeigt, hat optisch wenig mit einem herkömmlichen PC oder Server gemeinsam.

Das gilt erst recht technisch: Das Gerät nutzt die bizarren Gesetze der Quantenphysik, um aufwendige Berechnungen anzustellen. Der IT-Konzern will „Q System One“, so der Name, bald kommerziell verfügbar machen.

Die Ankündigung ist ein Signal: Nach Jahrzehnten der Forschung im Labor könnten Quantencomputer bald für den Einsatz in Unternehmen geeignet sein. Die Erwartungen an die neue Technologie sind bei den Entwicklern groß: Sie soll eines Tages dazu beitragen, dass riesige Datenmengen noch viel tiefer und intelligenter ausgewertet und interpretiert werden können.

Bis dahin ist zwar noch viel Grundlagenarbeit zu erledigen. Dennoch sollte die Wirtschaft beginnen, sich mit dieser möglicherweise nächsten Stufe der Technik-Evolution zu beschäftigen: Wenn sich das Quanten-Computing bewährt, sind die Folgen für viele Branchen revolutionär.

Heutige Computer arbeiten mit Transistoren, die entweder ein- oder ausgeschaltet sind: 0 oder 1. Entsprechend viele dieser Schalter braucht es, um große Mengen Informationen zu verarbeiten. Quantencomputer machen sich zunutze, dass Elementarteilchen mehr als zwei Zustände einnehmen können. Superposition nennen Physiker dieses Phänomen.

Das neue Konzept bietet die Möglichkeit, wesentlich mehr Berechnungen gleichzeitig laufen zu lassen. Die große Hoffnung in der Technologiewelt: Eines nicht allzu fernen Tages ermöglicht die neue Architektur eine Rechenleistung, die selbst Supercomputer lahm aussehen lässt.

Mit ihrer Hilfe könnten etwa Moleküle präzise simuliert werden. Neue Medikamente und Chemieprodukte würden dann wesentlich schneller am Rechner entwickelt werden können. Aufwendige Laborarbeit wäre überflüssig. Oder im Straßenverkehr: Heutige Rechner können in Echtzeit berechnen, wo neue Staus entstehen.

Autohersteller wollen mit dem Einsatz von Quantencomputern das gesamte Verkehrsaufkommen in einer Stadt besser steuern und das Entstehen von Staus verhindern – dazu sind hochkomplexe Berechnungen nötig. Auch ausgefeilte Modelle für die Risikoanalyse in Banken und Versicherungen könnten davon profitieren. Ein Ersatz für herkömmliche Computer ist die Quantentechnik nicht, wohl aber eine Ergänzung mit großem Potenzial.

In der Praxis muss sich die neue Technologie erst noch beweisen. Forscher vergleichen den jetzigen Entwicklungsstand mit der Frühzeit des Digitalrechners, als die Geräte ganze Räume ausfüllten. Dass wir heute Computer in Form von Smartphones in der Tasche tragen oder damit Autos selbstständig durch den Stau fahren lassen würden, war vor vielen Jahren noch nicht absehbar. Wenn IBM, Google und Microsoft, China, die USA und die EU nun in Quantencomputer investieren, handelt es sich also um eine Wette auf die Zukunft.

Neue Herausforderungen für Entwickler

Hinzu kommt: Der Umgang mit der Technologie ist komplex. Ein Quantencomputer läuft nur bei einer Temperatur nahe dem absoluten Nullpunkt und abgeschirmt von äußeren Einflüssen wie Vibrationen. IBM verkauft das neue Gerät daher nicht, sondern stellt es in ein eigenes Rechenzentrum: Kunden greifen über die Cloud darauf zu.

Zudem werden Quantencomputer anders programmiert – entsprechend braucht es Entwickler, die damit umgehen können, und Unternehmen, die Nutzungsszenarien entwickeln. IBM bemüht sich daher, ein Netzwerk aufzubauen. Daimler, Samsung und JP Morgan Chase gehören dazu.

Die Unsicherheit über die Entwicklung lässt sich an den Prognosen ablesen. Das Beratungsunternehmen Boston Consulting Group (BCG) schätzt beispielsweise, dass der Markt bis 2030 auf mehr als 50 Milliarden Dollar anwachsen könnte. Das ist beachtlich, gewiss – aber im Vergleich zu vielen anderen Technologien immer noch wenig. Eine Breitenwirkung dürften Quantencomputer also auf Jahre, womöglich auf Jahrzehnte nicht entickeln.

Mit dem „Q System One“ verlässt IBMs Quantencomputer erstmals das Labor

Dennoch ist es Zeit, dass sich Unternehmen mit der Technologie beschäftigen. Wenn sie in der Praxis das Potenzial erreicht, das sie in der Theorie hat, dürfte sie für zahlreiche Branchen tiefgreifende Auswirkungen haben. Das gilt beispielsweise für die Pharmakonzerne und Banken, IT-Konzerne sowieso.

Volkswagen macht es vor: Der Autobauer will mithilfe eines Quantencomputers die Verkehrslenkung in Metropolen wie Peking verbessern und neue Materialien für Akkus erforschen.

Die Vorstellung des IBM-Computers ist nur ein kleiner Quantensprung einer längst nicht ausgereiften Technologie. Falls sie aber in einigen Jahren tatsächlich im großen Stil einsatzbereit ist, sollten Unternehmen wissen, wie sie damit umgehen. Es wäre zu spät, die Expertise erst dann aufzubauen.

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