Quanten Computing: Software für innovative Anwendungen / Neue Studie verdeutlicht Markt- und Anwendungspotenziale für den Mittelstand
Mithilfe von Quantencomputern sollen sich künftig viele Probleme effizienter lösen lassen, an denen heute selbst Hochleistungsrechner scheitern. Maßgeblich beim Quanten-Computing sind weitere Fortschritte in der Hardware-Entwicklung. Darüber hinaus ist für die Entfaltung der Potenziale des Quanten-Computing die Verfügbarkeit anwendungsspezifischer Software entscheidend. Eine neue Studie der Begleitforschung zum Technologieprogramm KI-Innovationswettbewerb, die im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) entstanden ist, empfiehlt Unternehmen sich frühzeitig Zugang zu Technologie und Expertise zu verschaffen und bereits jetzt eigene Quanten-Computing-Anwendungsfälle zu erschließen.
Die Studie „Quantencomputing − Software für innovative und zukunftsfähige Anwendungen“ bietet einem ersten Zugang zum Thema Quanten-Computing sowie einen Überblick über potenzielle Einsatzfelder. Bislang stehen nur sehr wenige Quanten-Computer für den produktiven Einsatz zur Verfügung. Interessierte Anwender können jedoch schon heute über Cloud-Services Zugang zur Technologie und den damit verbundenen Rechenkapazitäten erhalten. Auch für mittelständische Unternehmen bieten sich damit Möglichkeiten, erste praktische Erfahrung zu sammeln.
Aktuelle Anwendungen des Quanten-Computing beziehen sich vor allem auf die Kategorien Optimierungsverfahren, chemische Simulationen sowie Maschinelles Lernen (ML) und Künstliche Intelligenz (KI). „Allein der Blick auf die Anwendungsfelder zeigt, dass sich durch Quantencomputing ein breites Feld für Innovationen und neue Geschäftsmodelle in wichtigen Branchen wie Finanz-, Energie- und Gesundheitswirtschaft, Transportwesen, Produktion und Logistik, sowie IT-Sicherheit eröffnet“, erläutert der Leiter der Begleitforschung, Steffen Wischmann von der VDI/VDE Innovation + Technik GmbH. Auch in den Bereichen Nachhaltigkeit und Klimaschutz richten sich hohe Erwartungen an das Quanten-Computing, etwa bei der Ressourcen-Einsparung durch Prozessoptimierung oder in der Logistik.
Dass die aktuellen Quantencomputer noch keinen eindeutigen Vorteil gegenüber klassischen Rechnern haben, kann sich aufgrund der rasanten Entwicklung bald ändern. Da die Identifikation von relevanten Anwendungsfeldern und die Implementation der entsprechenden Software deutlich komplexer als bei klassischen Digitalisierungsprojekten ist, empfiehlt die Studie, dass sich Unternehmen bereits jetzt damit intensiv auseinandersetzen. Viele Schritte können bereits jetzt gegangen werden, bevor die Hardware den notwendigen Reifegrad erreicht hat. Die Studie bietet dafür konkrete Vorgehensmodelle und praxisbasierte Use-Case-Templates.
Ausgangspunkt der vorliegenden Studie waren insbesondere Anwendungsfälle des vom BMWK geförderten Projekts PlanQK – Plattform und Ökosysteme für quantenunterstützte Künstliche Intelligenz. Ein wichtiges Ziel des Förderprojektes ist es, Unternehmen die erforderliche anwendungsspezifische Software und Expertenwissen für die praktische Nutzung von Quanten-Computing zur Verfügung zu stellen, quasi ein „App Store“ für Quanten-Computing. Bereits heute zeichnen beim Quanten-Computing, trotz des noch frühen Stadiums, bestimmte Entwicklungslinien für Hard- und Software ab. So schätzt die Studie bereits für das Jahr 2030 das weltweite Umsatzpotenzial von anwendungsspezifischer Software für Quanten-Computing auf das Doppelte des Niveaus von Quanten-Computing-Hardware.
Die Studienergebnisse wurden während einer Live-Übertragung aus dem Forum Digitale Technologien in Berlin präsentiert. Hier finden Sie die Studie zum Download.