Gängige Computer stellen Informationen unter Verwendung von Bitfolgen dar, wobei jedem Bit eine Eins oder Null zugewiesen wird. Quantencomputing hingegen kann Informationen in Quantenbits oder Qubits darstellen. Jedes Qubit kann für eine unendliche Anzahl von Zuständen zwischen Eins und Null stehen. Im Vergleich zu gängigen Computern können Quantencomputer gleichzeitig eine größere Bandbreite von Werten verarbeiten. Dies bedeutet, dass sie rechenintensivste Probleme schneller lösen können als klassische Computer. Sie sind in der Lage, selbst Supercomputer an Schnelligkeit zu übertreffen und Probleme zu lösen, die derzeit unlösbar sind.
Paradigmenwechsel
„Es ist wichtig, sich vor Augen zu halten, dass der Vergleich eines klassischen Computers mit einem Quantencomputer im Wesentlichen dem Vergleich einer Kerze mit einer Glühlampe oder eines Fahrrads mit einem Düsenflugzeug gleichkommt“, erklärt Vishal Shete, Head of Quantum Value Creation bei Sia Partners. Quantencomputing stelle einen Paradigmenwechsel dar, der eine Reihe von Möglichkeiten eröffne.
Die Vorteile für Hersteller
Der Einsatz von Quantencomputing könnte dazu beitragen, hochenergiedichte Batterien, Materialien mit einem höheren Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und effizientere synthetische und katalytische Prozesse zu schaffen. Zudem könnte sich die Technologie positiv auf das Fertigungsdesign, die Steuerung und die Lieferkette auswirken. Computersimulationen spielen beim Produktdesign eine große Rolle. Jedoch können dadurch Sicherheitsmargen zunehmen, was zu Abweichungen des Produktgewichts und höheren Kosten für Produkte führen kann. Mittels Quantencomputing könnten Berechnungen für die Pfade, Geräusche, Vibrationen und Systemlasten einzelner Komponenten eingegeben werden, was die Präzision und Genauigkeit erhöht. Die Herstellung einzelner Teile würde so optimiert und gleichzeitig das Gesamtsystem berücksichtigen und die Auswirkungen zahlreicher Sicherheitsmargen reduzieren. Die Kosten sinken, ohne dass die Leistungsfähigkeit des Systems beeinträchtigt wird.
Kombination mit künstlicher Intelligenz
Auch Kontrollprozesse können von der Quantentechnologie profitieren. Diese sind mitunter komplex. Die Kombination von Quantencomputing mit maschinellem Lernen könnte zu schnelleren Optimierungsläufen führen. In der Supply Chain könnte Quantencomputing beispielswesie Anbieterbestellungen optimieren, Betriebskosten senken, Umsatzverluste reduzieren und die begleitende Logistik durch dynamische Echtzeit-Entscheidungen verbessern. Quantencomputing kann allerdings auch zur Bedrohung werden, denn die Technologie ermöglicht es, aktuelle Verschlüsselungssysteme zu umgehen. Es gibt jedoch laufende Forschungen zur Entwicklung von Verschlüsselungen, die Quantencomputer nicht durchbrechen können.