Quantencomputing: ein bisschen Science-Fiction für den Alltag

Quantencomputer Routenplanung

Quantencomputing gilt als Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts. Viele verbinden mit Quantenrechnern noch mehr Science-Fiction als normale Alltagsanwendungen. Dabei sind die ersten Prototypen schon da und werden in einigen Jahren noch präsenter werden. Lieferdienste werden den heiligen Gral der optimalen Zustelltour lüften und E-Autofahren wird deutlich attraktiver.

„Beam mich hoch, Scotty“ – dieser Satz ist Star-Trek-Fans bestens vertraut. Die Grundlage für das Beamen – also das Teleportieren von Materie – soll die Quantenphysik liefern. Wohl auch deshalb haftet dem Quantencomputer immer etwas von Science-Fiction an, von unbekannten Welten, Hollywood und sehr, sehr ferner Zukunft.

Spätestens seit der Einweihung des ersten universellen Quantencomputers in Deutschland durch IBM und der Fraunhofer Gesellschaft dürfte jedoch klar sein: Die Zukunft ist nicht allzu fern. In unserer Potenzialanalyse Quantencomputing schätzen 64 Prozent der befragten Entscheider aus dem Finanzbereich, der öffentlichen Verwaltung sowie der Industrie, dass die Technologie bereits bis 2030 spürbaren Einfluss haben dürfte.

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Drei einfache Beispiele zeigen, wie Quantencomputing das Kundenerlebnis in einigen Jahren oder Jahrzehnten (je nachdem, wen man fragt) konkret verändern könnte:

Die Logistik hat ihre eigenen Gesetze

Welchen Kunden beliefern Pizzaboten und Paketboten zuerst? Was ist die beste Route – auch unter der Annahme, dass sich die Verkehrsverhältnisse laufend verändern? Kein Navi und auch generell kein herkömmlicher Computer kann einem Paketboten oder Bringservice hier die optimale Antwort liefern. Warum das so ist und warum die Logistiker auf die massentaugliche Quantenrechner warten, erklärt Bert Woschkeit, CIO beim Logistikunternehmen Hermes, im aktuellen Managementkompass Quantencomputing.

Aktuelle Algorithmen ermitteln derzeit per Ausschlussverfahren die optimale Tourenplanung. Ein Quantencomputer wird diese Aufgabe mit einer Rechenoperation erledigt haben und sich danach wieder hinlegen oder sich auf komplexere Aufgaben freuen.

Selbst wenn der Quantenrechnereinsatz für den normalen Pizzadienst vorerst übertrieben sein sollte, die großen Logistiker werden die Technologie in jedem Falle nutzen, um Kosten bei der Routenplanung zu sparen und Kunden einen noch schnelleren Service zu bieten.

Endlich Smart Grid, endlich Energiewende

Um beim Beispiel Paket- oder Pizzabote zu bleiben: Schon heute sind viele von ihnen wahlweise mit dem E-Bike oder eben einem E-Auto unterwegs. Elektromobilität ist gesellschaftlich aber deshalb so interessant, weil sie in ihrer Rolle als fahrender Stromspeicher für die Energiewende dringend gebraucht wird.

Da der Wind nicht immer mit der gleichen Intensität weht und die Sonne nicht immer scheint, müssen Stromnetzbetreiber heute sehr viel häufiger eingreifen, um die Stabilität des Netzes zu gewährleisten. Wo das wann und wie der Fall ist, lässt sich in Echtzeit in vielen Teilen Deutschlands über die Netzampel nachvollziehen.

E-Autos könnten in Zukunft als Puffer fungieren und überschüssigen Strom aufnehmen oder über die Ladeinfrastruktur wieder abgeben, wenn gerade Flaute herrscht. Der Übertragungsnetzbetreiber Tennet arbeitet daran. Um allerdings später eine große Zahl von E-Autos und nicht nur die des einzigen Paketboten einzubinden, braucht es wahnsinnig viel Rechenleistung. Bereits jetzt rollen eine Million Elektrofahrzeuge auf Deutschlands Straßen. Ein Fall für das Quantencomputing, findet auch E.ON. Der Energiekonzern hat sich die Rechenleistung des IBM-Quantencomputers gesichert und möchte so Smart Grid in Deutschland voranbringen.

Für E-Auto-Besitzer könnte das konkret bedeuten: Wenn sie künftig ihr Auto längere Zeit irgendwo an einer Ladesäule stehen lassen, könnte es mit seiner Pufferleistung für das Stromnetz womöglich sogar Geld verdienen.

Medikamente für alle Fälle

Ein Riesenanwendungsgebiet für Quantencomputer ist die Medizin. Da die Wirkstoffe eines Medikamentes verschieden miteinander interagieren, ist die Entwicklung von Medikamenten heute noch immer ein äußerst aufwendiges und meist zeitraubendes Prozedere. Quantencomputer dürften hier für eine deutliche Beschleunigung sorgen. Die Technologie wird extrem umfangreiche Simulationen ermöglichen, um die Wirksamkeit von Medikamenten und Wirkstoffzusammensetzungen zu prüfen.

So manches Medikament, das uns die Ärzte in naher Zukunft verschreiben, könnte also auf Basis von Formeln und mithilfe eines Quantencomputers überprüft worden und dank der Technik schneller in den Apotheken und Praxen sein als heute. In welchen weiteren Fällen Quantencomputing in Verbindung mit Chemie und Molekülen Vorteile bringen, erläutert Vera von Burg von der ETH Zürich in einem Beitrag für unseren Managementkompass Quantencomputing.

Wie Quantencomputing einzelne Branchen verändert

Quantencomputer werden einzelne Wirtschaftssparten früher, später oder überhaupt nicht beeinflussen. Wir werden uns in den kommenden Wochen konkret einzelne Branchen herausgreifen und hier im Blog zeigen, welche neuen Geschäftsmodelle entstehen können, welche Risiken sich ergeben und wie Unternehmen am besten mit der Entwicklung umgehen sollten.


Managementkompass Quantencomputing veröffentlicht

Titelfoto Managementkompass Quantencomputing

Um Entscheidern den strategischen Einstieg zu erleichtern, hat Sopra Steria gemeinsam mit dem F.A.Z.-Institut den Managementkompass Quantencomputing veröffentlicht. Der Managementkompass richtet sich bewusst an Entscheiderinnen und Entscheider von Unternehmen und der öffentlichen Verwaltung. Er bietet eine Übersicht über Anwendungsbereiche in verschiedenen Branchen, beispielsweise für Simulationen, Optimierungen oder Verschlüsselung.


Titelfoto: Getty Images / Bloom Productions


Matthias Frerichs

Matthias Frerichs ist Leiter der Unit Digital Banking bei Sopra Steria. Seine Beratungsschwerpunkte sind die Themen Digitalisierung und IT-Architekturen. Der Diplom-Wirtschaftsinformatiker besitzt mehr als 15 Jahre Berufserfahrung im IT- und Finanzumfeld.


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