• Quantencomputer als Werkzeug für komplexe Probleme
• Marktpotenzial, Anwendungsfelder und technologische Grenzen im Blick
• UBS hält Marktkapitalisierung von bis zu 400 Milliarden US-Dollar für möglich

Was ist Quantencomputing?

Quantencomputing nutzt spezielle Hardware und Algorithmen, die auf Prinzipien der Quantenmechanik basieren, um hochkomplexe Probleme zu lösen, die selbst Supercomputer nicht effizient bewältigen können, wie IBM erklärt. Während klassische Supercomputer mit Tausenden von CPU- und GPU-Kernen beeindruckende Rechenleistung bieten, stoßen sie bei Problemen mit vielen interagierenden Variablen, wie der Modellierung von Molekülen oder der Betrugserkennung, an ihre Grenzen. Dies liege vor allem daran, dass sie auf binärem Code und Transistortechnologie des 20. Jahrhunderts basieren.

Quantencomputer hingegen arbeiten mit Quantenbits (Qubits), die Quantenzustände nutzen und damit Berechnungen ermöglichen, die klassische Systeme überfordern. Da die reale Welt durch Quantenphysik beschrieben wird, könnten Quantencomputer in vielen Bereichen unverzichtbare Werkzeuge zur Lösung komplexer Probleme werden.
Dazu gehören laut der UBS zum Beispiel Simulation großer Datensätze, die Optimierung von Systemen und die Weiterentwicklung künstlicher Intelligenz. Ihr Potenzial erstrecke sich auf zahlreiche Bereiche, darunter Arzneimittelforschung, Cybersicherheit, Verteidigung und Finanzen.

Quantencomputer: Markt und Anwendungen

Laut Morgan Stanley werde sich der Markt für High-End-Quantencomputer bis 2025 auf zehn Milliarden US-Dollar jährlich verdoppeln, so das Fraunhofer Institut. Unternehmen wie IBM, Google, Alibaba und Start-ups wie Rigetti und D-Wave treiben die Entwicklung dabei in besonderem Maße voran. Dabei werde zwischen universellen Quantencomputern, die vielseitige Berechnungen durchführen können, und Quanten Annealern, die für spezifische Aufgaben optimiert sind, unterschieden. Letztere werden bereits in der Industrie eingesetzt, etwa bei VW zur Optimierung von Verkehrsflüssen oder bei BMW zur Verbesserung von Fertigungsprozessen.

Universelle Quantencomputer seien unterdessen weitaus komplexer und bieten exponentiell steigende Rechenleistung mit jedem zusätzlichen Qubit. Dabei spiele nicht nur die Anzahl der Qubits eine Rolle, sondern auch deren Qualität, wie Verschränkung und Stabilität. Geräte wie Googles Bristlecone mit 73 Qubits funktionieren derzeit nur unter streng kontrollierten Laborbedingungen.

Quantencomputer werden jedoch keine klassischen Computer ersetzen, sondern diese in spezifischen Bereichen ergänzen, so das Fraunhofer Institut weiter. Aufgrund der hohen technischen Anforderungen wie extrem niedrigen Temperaturen und Abschirmung bleiben sie vorerst in spezialisierten Anwendungen, etwa als "Quantencomputer-as-a-Service", über Cloud-Modelle verfügbar. Mischformen aus traditionellem High-Performance-Computing und Quantencomputing gelten derweil als wahrscheinlichster Ansatz für die Zukunft.

UBS-Ausblick: Marktkapitalisierung von 300-400 Milliarden US-Dollar?

Wie die Schweizer Bank UBS erklärt, stehe die Quantencomputerbranche vor einem rasanten Wachstum. UBS schätzt, dass die Marktkapitalisierung bis 2030 auf 300 bis 400 Milliarden US-Dollar ansteigen könnte. Allein in diesem Jahr werde der adressierbare Markt stolze 1,8 Milliarden US-Dollar erreichen und bis 2030 auf 20 Milliarden US-Dollar anwachsen. Obwohl die Technologie noch in den Anfängen stecke, gewinne sie klar an Dynamik, da sowohl Regierungen als auch private Investoren erheblich in ihre Entwicklung investieren.

Laut UBS sei Quantencomputing zudem ein zentraler Faktor im Technologiewettbewerb zwischen den USA und China, mit strategischen Auswirkungen auf nationale Sicherheit und technologische Führungsansprüche. Washingtons Exportkontrollen, die Chinas Fortschritte verlangsamen sollen, verdeutlichen dabei die geopolitische Bedeutung dieser Technologie.

Trotz des Optimismus gebe es jedoch noch technische Herausforderungen, insbesondere bei der Stabilität von Qubits und der Reduzierung von Fehlerraten, die die Skalierbarkeit der Technologie einschränken würden. UBS betont zudem ebenfalls, dass Quantencomputing bestehende Computersysteme nicht ersetzen, sondern ergänzen werde, indem es Aufgaben übernimmt, die für klassische Hardware ineffizient oder unlösbar seien. Zur Überwindung technischer Hürden seien jedoch anhaltende Innovation, umfangreiche Ressourcen und globale Zusammenarbeit erforderlich.

Redaktion finanzen.net

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