Quantencomputer – steht eine Revolution in der IT bevor?

Gian Zollinger
25. Mär 2021 | 2 Min. Lesezeit
Themen: Digitalisierung

Seit einigen Jahren mehren sich die News um Rechnersysteme, die auf der Quantenmechanik beruhen. Mit vielen Vorschusslorbeeren bedacht fehlten hingegen praktische Nutzungsmöglichkeiten beziehungsweise sogar der Beweis, dass solche Quantencomputer überhaupt Vorteile bringen. Jetzt tut sich etwas in diesem Bereich, denn die ersten Supercomputer auf Basis der Quantenmechanik gehen in Betrieb. Was bedeutet das für den Normaluser und wann profitiert die breite Masse von den Quantencomputern?

Die ersten Computer mit Quantentechnologie

Die ersten funktionsfähigen Quantencomputer existieren bereits seit einigen Jahren. Jedoch ist der Aufwand sehr gross, um diese zu betreiben. So laufen diese Systeme in einem Vakuum und nahe dem absoluten Nullpunkt von −273,15 Grad Celsius. Dennoch sind Rechenzeiten auf diesen Quantencomputern in der Industrie sehr gefragt. Sie führen Materialberechnungen oder Risikoanalysen für den Flugzeugbau, die Medizin oder auch die Wirtschaftswissenschaften durch.

Für die breite Nutzung dieser Quantencomputer fehlen teilweise noch die passenden Softwareprodukte. Für jede Anwendung sind neue Analyse-Algorithmen erforderlich, da Quantencomputer nach einem eigenen Prinzip arbeiten. Gleichzeitig offenbaren die Quantencomputer ganz neue Möglichkeiten. Die Rechenleistung, die diese Systeme bereitstellen, übertrifft die von den aktuell schnellsten Supercomputern bei weitem.

Anhand einiger Daten erkennen Sie die Unterschiede in der Rechenleistung zwischen normalen Supercomputern und Quantencomputern. So brauchte der chinesische Jiuzhang-Quantensimulator nur etwa 200 Sekunden für die Berechnung von Bosonen-Proben. Ein aktueller Supercomputer hätte geschätzt 2,5 Milliarden Jahren für diese Aufgabe benötigt. Realistisch betrachtet berechnet dieser Quantencomputer also Aufgaben, die für traditionelle Rechner unlösbar sind.

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Die Leistung der Quantencomputer wird in Qubits gemessen. Eine Steigerung um einen Qubit bedeutet effektiv eine Verdoppelung der Rechenleistung. 2019 präsentierte Google einen Quantencomputer mit 53 Qubits. IBM peilt für 2022 ein System mit einer Leistung von 433 Qubits an. Diese Rechenunterschiede lassen sich jedoch nicht direkt in alle Szenarien übertragen. Quantencomputer sind in bestimmten Bereichen gegenüber Supercomputern deutlich im Vorteil.

Für Aussenstehende ist die Situation rund um die Quantencomputer weiterhin verwirrend. Dies liegt auch daran, dass die Entwickler ungern Details über ihre Projekte preisgeben. Die Entwicklungen finden weitestgehend unter Geheimhaltung statt, da verschiedene Staaten und Konzerne um die Vorherrschaft in der Quantentechnologie kämpfen.

Microsoft Azure Quantum – die Cloud-Computing-Plattform öffnet den Weg für Quantenanwendungen

Mit Microsoft wagt sich eines der ersten Unternehmen bereits jetzt mit der Quantentechnologie an die Öffentlichkeit. Mit Azure Quantum integriert der US-Softwareriese diese kommende Technik in seine Cloud-Computing-Plattform. Über ein Quantum Development Kit ist der Zugang zu der Quantenplattform möglich. Das Ziel ist es, Entwicklern eine Umgebung bereitzustellen, in der sie Algorithmen für Quantensysteme erstellen können.

Über Azure Quantum ist also schon heute der Zugang zu dieser Plattform möglich. Für Sie hat die Nutzung von Azure Quantum den Vorteil, dass Sie bereit jetzt Erfahrung mit dieser Technologie sammeln. Sie können Anwendungen oder Algorithmen erzeugen und diese für den Einsatz in der Quantenumgebung testen sowie optimieren. Auf diese Weise verschaffen Sie sich einen Wissens- und Technologievorsprung.

Ihr Unternehmen auf die Quantentechnologie vorbereiten – gemeinsam mit UPGREAT

Wie bei allen neuen Technologien im IT-Bereich ist es wichtig, den Anschluss nicht zu verpassen. Unternehmen, die den digitalen Wandel leben und schnell neue Technologien implementieren, verschaffen sich Wettbewerbsvorteile gegenüber Mitbewerbern.

Am Beispiel der Quantencomputer sind sowohl die Vorteile wie auch die Herausforderungen gut sichtbar. Die Quantentechnik hat das Potenzial, das Feld der komplexen Berechnungen zu revolutionieren. Damit sind selbst aufwendigste Berechnungen, die sonst nur Grosskonzerne über Supercomputer realisieren, für KMUs in greifbarer Nähe. Gleichzeitig ist dieser Bereich komplett neu und erfordert zumindest Zeit, um sich mit der Technologie vertraut zu machen. Für kleine und mittlere Unternehmen ist es darüber hinaus schwer abzuschätzen, welche Möglichkeiten solche neuen Umgebungen und Plattformen wirklich bieten. Hier sind starke und kompetente Partner gefragt.

UPGREAT ist als IT-Dienstleister mit dem Fokus auf den digitalen Wandel genau auf solche Szenarien spezialisiert. Zu den zentralen Aufgaben von UPGREAT gehört es, Unternehmen bei der Integration von modernen Technologien im Arbeitsalltag zu helfen. Dazu gehören auch Public Cloud Services wie Microsoft Azure Quantum. Dies beginnt bei der Analyse und Planung solcher Systeme und reicht bis hin zum Rollout und dem Support während des Betriebs. Gerne unterstützen wir Sie bei der fortlaufenden Digitalisierung kompetent und individuell.

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Gian Zollinger

Geschrieben von Gian Zollinger

Ich bin ein Quereinsteiger in der IT und seit kurzem bei der UPGREAT tätig. Mich interessieren die vielfältigen Möglichkeiten, welche die IT für die heutige Gesellschaft schaffen kann.

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