Quantum-Computertechnologie ermöglicht in wenigen Jahren enorme Optimierungsprozesse

Wien (pts025/26.03.2021/15:00) IBM-Experte Dr. Mark Mattingley-Scott prognostiziert extrem große Optimierungspotentiale durch Quantum-Computertechnologie, unter anderem in den Bereichen Agrarwirtschaft, Finanzwirtschaft und Emissionen.

Im Rahmen des heutigen AmCham Talks der Amerikanischen Handelskammer in Österreich sprach Dr. Mark Mattingley-Scott, Ambassador-Leader EMEA & AP von IBM Quantum, über Quantumcomputing, sein Potential, mögliche Einsatzbereiche, damit verbundene Chancen für Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft und den Fahrplan für die Zukunft. Das Video ist hier abrufbar: https://youtu.be/XrfjLRAsOlo

Vielfältige Einsatzmöglichkeiten: weniger CO2-Emissionen, bessere Düngemittel, optimierte Finanzmodelle

Die möglichen Einsatzbereiche des neuen Quantumcomputings sind vielfältig. So kann damit etwa in der Agrarwirtschaft der Prozess zur Stickstofffixierung zur Herstellung von Düngemitteln auf Ammoniakbasis verbessert werden, um bessere Düngemittel herzustellen und die weltweite Nahrungsmittelversorgung optimieren. Es können mit der Technologie neue Katalysatoren entwickelt werden, die eine effizientere und selektivere CO2-Umwandlung in Kohlenwasserstoffe bewirken. Quantensysteme können auch eingesetzt werden, um wesentlich effiziente Logistikabläufe zu gestalten, Finanzmodelle hinsichtlich ihrer Stabilität zu verbessern, Vorhersehbarkeiten und damit ein Wachstum der Weltwirtschaft zu generieren oder die Materialforschung effizient voranzutreiben. "Ein Einsatzgebiet, das vielen Unternehmen branchenübergreifend zugute kommen wird, ist die Optimierung der Wertschöpfungskette", sagt Mattingley-Scott. "Quantumcomputing hat das Potential, ganze Industrien zu revolutionieren."

Qubit statt Bit: Die Vorteile des Quantumcomputings

Quantencomputer nutzen quantenmechanische Prinzipien, um Zustände zu erzeugen, die exponentiell mit der Anzahl der Qubits skalieren. "Über Jahrzehnte haben wir die Natur in Einsen und Nullen dargestellt, weil das der einzige bekannte Weg war, ein nutz- und skalierbares Berechnungssystem zu erstellen", erklärt Mattingley-Scott die Limits von Bits. Doch die Zukunft lasse sich nicht bloß in On oder Off darstellen. "Wir befinden uns in einem frühen Stadium einer raschen Weiterentwicklung neuer Computertechnologien. Es gibt Probleme, die sind greifbar und mit heutiger Technologie lösbar. Andere sind greifbar aber noch nicht lösbar. Wiederum andere sind noch gar nicht greifbar. Für die beiden letzten Arten von Problemen ist Quantumcomputing die Lösung, beziehungsweise kann es die Lösung sein", sagt Mattingley-Scott.

"Wenn wir uns ein Bit als eine Münze vorstellen, die auf der einen Seite eine Eins und auf der anderen eine Null zeigen kann, ist ein Qubit im Vergleich dazu eine Kugel, die nicht bloß Eins und Null, sondern auch alle unendlichen Kombinationen dazwischen darstellen kann", so Mattingley-Scott.

Während zwei Qubits nur etwa so viel Information verarbeiten können, wie ein klassischer 512-Bit-Computer, sind 35 Qubits in der Lage 550 Gigabytes darzustellen. 160 Qubits wären der Lage, mehr Datenwerte zu repräsentieren als es Atome auf dem Planeten Erde gibt und 280 Qubits mehr als es im beobachtbaren Universum gibt. Grund dafür ist, dass sich die Leistungsfähigkeit eines solchen Systems durch das Hinzufügen von Qubits im Idealfall exponentiell erhöht.

IBM erwartet bahnbrechende Fortschritte in kommenden Jahren

Die Ziele von IBM Quantum für die nächsten Jahre sind ehrgeizig. 2019 wurde ein 27-Qubit-Chip mit dem Namen Falcon erstmals eingesetzt, 2020 der 65-Qubit-Chip Hummingbird. Noch heuer wird erstmals ein 127-Qubit-Chip mit dem Codenamen Eagle eingesetzt, während für 2022 bereits der 433-Qubit-Chip Osprey angekündigt ist. Für 2023 ist der 1121-Qubit-Chip Condor geplant, der in den Bereichen Naturwissenschaft, Finanzen, Prozessoptimierung und KI eingesetzt werden könnte. "Ich bin zuversichtlich, dass wir bis zum Ende der Dekade einen Chip mit über einer Million Qubits entwickeln können. Probleme, die herkömmliche Computersysteme theoretisch in vielen Jahren lösen könnten, kann ein solcher Computer womöglich in wenigen Minuten lösen. Es gibt noch viel mehr Einsatzmöglichkeiten, als wir heute zu kennen glauben. Und es gibt überall Optimierungspotential", sagt Mattingley-Scott.

Unter den Gästen und DiskutantInnen des AmCham Talks waren unter anderem anwesend (in alphabetischer Reihenfolge):
Martin Butollo (Country CEO Austria, Commerzbank AG)
Christian Dorda (Arbitrator, Dorda Rechtsanwälte)
Marcus Handl (Head of Corporate Development, Kapsch Traffic Com)
Bernd Hofmann (Partner, Leiter Steuerberatung, PwC Austria)
Christian Maetz (Business Development, AT&T Global Network Services Austria)
Karin Mair (Partnerin und C&I Leaderin Deloitte Österreich)
Johannes Martschin (Geschäftsführung, Martschin & Partner)
Patricia Neumann (Generaldirektorin IBM Österreich)
Axel Preiss (Consulting Leader Austria, EY)
Andrea Schuecker (Director Global Customer Engagement Lead, Pfizer)
Angelika Sommer-Hemetsberger (Vorständin der OeKB AG)
Martin Winkler (Country Manager at Oracle Austria)
Michael Zettel (Country Managing Director at Accenture Austria)

Die American Chamber of Commerce in Austria (AmCham Austria) wurde 1960 gegründet und ist offizieller Vertreter der österreichisch-amerikanischen Geschäftswelt. Als gemeinnützige Organisation ist AmCham Austria unabhängig und unpolitisch. AmCham Austria ist Teil des globalen AmCham-Netzwerks, das in mehr als 100 Ländern vertreten ist und seinen Hauptsitz in Washington D.C. hat. AmCham Austria fördert den Ausbau und die Stärkung der Handelsbeziehungen zwischen Österreich und den USA und spielt dabei eine doppelte Rolle. Erstens übernimmt AmCham Austria die Rolle eines aktiven Lobbyisten für US-Unternehmen, die Niederlassungen in Österreich gegründet haben und für österreichische Unternehmen, die Handelsbeziehungen und Interessen in den USA haben. Zweitens fördert AmCham neue Geschäftsbeziehungen amerikanischer Unternehmen in Österreich und umgekehrt. Weitere Informationen unter: http://amcham.at

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