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24.01.2023

04:00

Gastkommentar

Quanten-Computing ist kein Hype, sondern leitet eine neue Ära ein

PremiumWir sind zwar noch Jahre von einem universellen Quantencomputer entfernt. Aber die Technologie bietet für viele Branchen ein enormes Potenzial, argumentiert Renata Jovanovic.

Die Autorin ist Leiterin der Energie- und Chemieberatung von Deloitte in Deutschland sowie auf globaler Ebene Quantum Computing Ambassador. Rigetti, privat

Renata Jovanovic

Die Autorin ist Leiterin der Energie- und Chemieberatung von Deloitte in Deutschland sowie auf globaler Ebene Quantum Computing Ambassador.

Das, was wir heute über Quantentechnologie wissen ist wie Autofahren bei Nacht: Zurzeit sehen wir nur so weit, wie es die Scheinwerfer zulassen. Und das gilt für alles: Hardware, Algorithmen und industrielle Anwendungen.

Doch der Weg, der vor uns liegt, ist voller Versprechen. Werfen wir also einen Blick auf den Hype, die Realität und die Frage, warum es sich Unternehmen nicht leisten können, auf dieser aufregenden Quantenreise zurückzubleiben.

Der Hype: Immer wieder machen Schlagzeilen darüber die Runde, wie Quantentechnologie etwa die chemische Industrie grundlegend verändern, die Innovationskraft ganzer Staaten prägen oder Cybersicherheit beeinflussen wird. Während Start-ups, Unternehmen und Regierungen weiterhin investieren und forschen, sind wir noch Jahre von einem universellen Quantencomputer entfernt, der leistungsfähig genug ist, um komplexe wissenschaftliche, ökonomische, ökologische und gesellschaftliche Herausforderungen zu lösen.

Und diese Aussage stammt von der Autorin, einer echten Quanten-Enthusiastin. Das bedeutet jedoch nicht, dass Unternehmen damit warten sollten, die Möglichkeiten der Quantentechnologie auszuloten und zu nutzen.

Quanten-Computing ist relevant für zahlreiche Geschäftsbereiche

Die Realität: Technologieunternehmen machen große Fortschritte bei der Erschließung von Quanten-Computing. Der Wettkampf um die Qubits – die anders als Bits mehr Informationen als nur eins und null speichern – ist allerdings in vollem Gange.

Noch gilt es herauszufinden, was sich durchsetzen wird: künstlich geschaffene Modalitäten wie halbleiterbasierte Qubits oder natürliche Modalitäten wie neutrale Atome, gefangene Ionen oder andere. Es ist auch denkbar, dass es verschiedene Modalitäten für verschiedene Anwendungen geben wird.

Mit der derzeitigen Leistungsfähigkeit des Quanten-Computings kann ein Chemieunternehmen beispielsweise bereits kleine Moleküle wie Lithium Hydrid oder Kohlendioxid simulieren. Damit würden teure und zeitaufwendige Experimente entfallen, mit denen bislang das Verhalten von Molekülen in neuen Medikamenten getestet wird. Tatsache ist aber auch, dass wir für sinnvolle Simulationen komplexer Moleküle oder für die Echtzeit-Optimierung multivariater Netzwerke Tausende bis Millionen von Qubits benötigen.

Die Business-Relevanz: Während einige Anwendungen offensichtlich zu sein scheinen, sind andere so weit entfernt, als würde man die Erfinder des Röhrenfernsehers bitten, das heutige Netflix-Geschäft vorherzusagen. Die Suche nach möglichen Anwendungen ist intensiv, wobei von jedem durch Quanten-Computing generierten Dollar etwa 80 Cent an die Endnutzer gehen und nur 20 Cent bei den Hardwareanbietern verbleiben.

Es ist also kein Wunder, dass führende Unternehmen aus verschiedenen Branchen bereits eigene Quantenforschung betreiben und Allianzen wie QTAC bilden, um unabhängig von Anbietern der Quanten-Hardware nach relevanten industriellen Anwendungen zu suchen.

Da Unternehmen schon jetzt viele potenzielle Anwendungsfälle erschließen können, empfiehlt es sich, das Thema Quantum strategisch zu betrachten. Seine ökonomische Relevanz liegt nicht nur in der Forschung und Entwicklung (etwa von neuen Materialien), sondern auch in der Produktion (Produktionsplanung), in der Logistik (Netzwerkoptimierung) sowie im Vertrieb (Preissimulationen).

Zudem werden Quantentechnologien zur Lösung komplexer gesellschaftlicher Herausforderungen genutzt, etwa für die Verbesserung der Kohlenstoffabscheidung mithilfe metallorganischer Gerüstverbindungen.

Wir brauchen mehr Fachkräfte für Quantentechnologie

Warum sollte man also jetzt mit Quanten-Computing beginnen? Vereinfachte Darstellungen besagen, dass Quanten-Computing nur schnelleres Rechnen bedeutet.

Das stimmt zwar im Kern, aber es eröffnet darüber hinaus völlig neue Wege zur Lösung komplexer Fragestellungen. Je früher Unternehmen also damit beginnen, die für sie bedeutenden Anwendungen zu erforschen, desto besser.

Einige Simulationen strategischer Szenarien, bei denen die Auswirkungen von Quanten-Computing auf die Gewinn-und-Verlust-Rechnung von Unternehmen betrachtet wurden, haben gezeigt, dass diejenigen, die sich erst später mit dem Thema Quantum beschäftigen, nicht in der Lage sein werden, das Tempo zu erhöhen und die frühen Anwender zu übertreffen.

Ein Grund ist die Verfügbarkeit von Arbeitskräften mit Quantenexpertise. Es muss mehr Absolventinnen und Absolventen im Bereich der Quantentechnologie (Hardware und Algorithmen) geben.

Außerdem brauchen wir mehr Fachkräfte, die eine Verbindung zwischen Quantentechnologie und Geschäftswert herstellen. Als Lösung schlägt die US-Regierung beispielsweise vor, MINT-Fachleute weiterzubilden.

Damit Unternehmen auf ihrer Reise in die Quantenwelt vorankommen, gilt es, Anwendungsfälle zu entwickeln, im Ökosystem zusammenzuarbeiten sowie eine „Quantum Workforce“ einzustellen und weiterzubilden. Auf diese Weise lässt sich am besten zwischen Hype und Realität unterscheiden und der Wert erkennen, den Quanten-Computing für das Geschäft haben kann.

Die Autorin:

Renata Jovanovic ist Leiterin der Energie- und Chemieberatung von Deloitte in Deutschland sowie auf globaler Ebene Quantum Computing Ambassador.


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