Zusammenfassung
„A fool with a tool is still a fool“, sagte Grady Booch einmal. Gewollt oder nicht – dieses Zitat hat sich als eine Art Mantra in den Informatikvorlesungen der Welt etabliert. Es soll jungen Studierenden dadurch früh vermittelt werden, dass Software und Hardware, unabhängig wie mächtig diese sind, falsch angewendet nicht zielführend sind und dass kein Tool ein Ersatz für das Verständnis der Natur eines Problems ist. Ein Quantencomputer ist eine wunderbare und komplexe Errungenschaft der Wissenschaft und des Engineerings, entwickelt auf Theorien und Technologien, die über ein Jahrhundert hinweg erforscht wurden, ein mächtiges Tool zur Lösung von Problemen. Ein Tool zur Lösung von Problemen. Ein Tool. Die Theorie erlaubt uns, Aussagen über die Problemklassen, die wir mit Quantencomputern zugreifbar machen können und werden, zu machen, und die Praxis bestätigt diese Theorien zum großen Teil heute bereits. Das bedeutet allerdings nicht, dass jedes Problem geeignet ist, mit einem Quantencomputer gelöst zu werden, oder dass wir mit Quantencomputern im Umkehrschluss jedes komplexe, heute ungelöste Problem als potenziell gelöst abhaken können. Ein Quantencomputer nutzt einige der schwer mit der uns umgebenden Welt in Einklang zu bringenden Effekte der Quantenphysik, um Berechnungen von nicht dagewesener Komplexität und Geschwindigkeit auszuführen. Selbst die heute und auch in der Zukunft leistungsfähigsten Supercomputer werden von Quantencomputern in speziellen Anwendungsfällen übertroffen werden. Wichtig ist jedoch, anzumerken, dass die Quantencomputer unsere herkömmlichen, klassischen Computer nicht ersetzen werden, denn für viele Aufgaben und Probleme sind und bleiben klassische Computer die effizienteste und auch wirtschaftlichste Lösung. Dennoch stellen Quantencomputer uns Fortschritte in verschiedenen Bereichen, von der Materialwissenschaft bis hin zur Chemie und Pharmakologie, von der Optimierung bis hin zur künstlichen Intelligenz. Unternehmen experimentieren bereits damit, alltägliche Probleme der Gesellschaft, beispielsweise Mobilitätsprobleme wie den Verkehrsfluss zu lösen. Oder sie versuchen in der simulierten Chemie, leichtere und leistungsstärkere Batterien für Elektroautos und neue Medikamente mit der Hilfe von Quantencomputern zu entwickeln oder zumindest zu verstehen, wie diese in Zukunft für derartige Aufgabenstellungen nutzbringend eingesetzt werden können. Uns Grady-Booch-Mantra in Erinnerung rufend, fragen wir uns in der Wirtschaft mehr denn je, wie wir Quantencomputer heute und in Zukunft richtig einsetzen und deren Potenzial einschätzen können, wie wir damit Produkte und Lösungen entwickeln können, die sowohl unseren Kunden als auch im eigenen Unternehmen von Wert sind.
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Notes
- 1.
Alle Computer, die sich nicht Quanteneffekte zur Berechnung zunutze machen, werden generell als „klassische Computer“ bezeichnet. Heutige Smartphones, Laptops, Rechenzentren, die Cloud u. v. m. fallen darunter.
- 2.
Im Folgenden werden je nach Kontext „Computer“ oder „Algorithmus“ verwendet: Jede Berechnung und somit auch jeder Beweis einer Überlegenheit erfordern sowohl einen Algorithmus als auch einen Computer.
- 3.
Es ist wichtig, anzumerken, dass QPUs nicht die Daten eines Problems in den Qubits – ihrem Speicher und den Verarbeitungseinheiten – halten, sondern die Darstellung des Problems in binärer Form. Wir sprechen hier also nicht von Big Data auf der QPU. Die Komplexität eines passenden Problems ist nicht notwendigerweise gegeben durch die Menge der Daten, sondern die Menge der Lösungen.
Literatur
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Neukart F, Compostella G, Seidel C, von Dollen D, Yarkoni S, Parney B (2017) Traffic flow optimization using a quantum annealer. Front ICT 4 29. https://doi.org/10.3389/fict.2017.00029
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Neukart, F. (2022). Business Supremacy. In: Wilms, A., Neukart, F. (eds) Chancen und Risiken von Quantentechnologien. Springer Gabler, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-37534-8_9
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