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Quantencomputing als Basistechnologie für den nächsten Konjunkturzyklus
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Text/Journal Article
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Datum
2024
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Verlag
Springer
Zusammenfassung
Für den nächsten Konjunkturzyklus benötigen wir viel mehr Rechenkapazität und Computer mit Transistortechnologie kommen an ihre Grenzen. Es sind also neue Innovationen gefragt. Der Quantencomputer , der das binäre System aushebelt und nicht auf Mikroprozessoren aus Silizium basiert, könnte eine Lösung sein. Diese Technologie wird sich exponentiell weiter entwickeln und nachhaltige Auswirkungen auf Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft haben. Speziell die Quantenkommunikation bietet eine vollständig neuartige Möglichkeit verteilter Rechenleistung, indem sie erlaubt Quantencomputer über Quantenkanäle zu vernetzen und so intrinsisch sichere Kommunikation zu gewährleisten. Dieser Artikel macht begreiflich, wie Quantencomputer neue Phänomene ausnutzen, die in der klassischen Physik nicht auftreten. Entlang vier identifizierter Haupteinsatzgebiete (Optimierung, Simulation, Maschinelles Lernen und Kryptographie) beschreiben wir Anwendungsmöglichkeiten in verschiedenen Branchen. Wir erklären wie technische Herausforderungen das Potenzial noch zurückhalten und wie der Quantencomputer als Ergänzung zu traditionellen Computersystemen einen großen Beitrag leisten kann. Entsprechend müssen Unternehmen nicht unbedingt in Quantencomputer investieren, sondern in deren Nutzung. Quantum als Service kann ein erster Schritt für visionäre Unternehmer sein, um sich damit vertraut zu machen und frühzeitig Wettbewerbsvorteile zu erlangen. We need more computing capacity for the next growth cycle, and computers with conventional transistor technology are reaching their limits. So new ideas are required. The quantum computer , which overcomes the binary system and is not based on silicon microchips, could be a solution. This technology will continue to develop exponentially and transform science, the economy, and society. Furthermore, the paradigm of quantum communication offers an entirely novel possibility of distributed computing by allowing quantum computers to be networked via quantum channels to intrinsically secure communication. This article explains how quantum computers exploit new phenomena that do not occur in classical physics. Along the four primary application areas identified (optimization, simulation, machine learning, and cryptography), we describe possible applications in various industries. Our critical appraisal presents the technical challenges that still hold the potential for quantum computing to complement traditional computing systems. Accordingly, small and mid-sized companies do not necessarily need to invest in quantum computers but in their use. Quantum as a service can be the first step for visionary leaders to get familiar with it and gain a competitive advantage early on.