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Noch schnelleres Rechnen : Quantentechnologie zieht Rekordsumme von 25 Milliarden Dollar an

Der Physiker Nicolas Pulido steht an einem Prototypen eines Quantencomputers in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt PTB in Braunschweig. Bild: dpa

Der Computer der Zukunft ist nicht nur sehr kompliziert, er ist auch sehr teuer. Sein Weg ist derzeit vor allem mit Staatsgeld gepflastert.

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          Quantencomputer gelten in Wissenschaft und Wirtschaft als das übernächste große Ding, als eine Technik, die vieles verändern kann, riesige Potentiale hat, aber als sehr teuer und kompliziert gilt. Von China bis Amerika, von Deutschland bis Japan stecken Institute, Unternehmen und Regierungen viel Geld in die Entwicklungen. Ziel ist, die Grundlagen einer neuen Technologiegeneration zu legen.

          Stephan Finsterbusch
          Redakteur in der Wirtschaft.

          Im vergangenen Jahr floss allein seitens der öffentlichen Hand die Rekordsumme von 25 Milliarden Dollar in die globale Entwicklung der Quantentechnik. Dazu kam eine weitere Milliarde Dollar von Risikokapitalgebern. Das geht aus einem aktuellen Bericht des World Economic Forum (WEF) hervor. Die Summe übertreffe die addierten Gesamtinvestitionen der vorausgegangenen drei Jahre.

          Vor diesem Hintergrund haben die Regierungen in Deutschland, Frankreich, China und Kanada über die kommenden Jahre milliardenschwere Entwicklungsprogramme aufgelegt. Peking betreibt auf quantentechnischer Basis einen Kommunikationssatelliten. Amerikanische IT-Unternehmen wie Google , Microsoft und IBM stecken viel Geld in die Forschung und kooperieren mit zahlreichen europäischen Forschungsinstituten.

          Arbeit an einem IBM-Quantencomputer in Stuttgart
          Arbeit an einem IBM-Quantencomputer in Stuttgart : Bild: IBM

          Quantenrechner gelten als deutlich leistungsfähiger als heutige Supercomputer. Mit Quantennetzwerken lassen sich allen Prognosen zufolge Daten in bislang nicht vorstellbaren Mengen transportieren, mit quantenbasierten Sensoren sind physikalische Größen wie Druck, Zeit, Raum, Temperatur, Geschwindigkeit, Beschleunigung, elektrische und magnetische Felder in einer bislang nicht gekannten Präzision zu messen.

          Doch die Entwicklung dieser Technologien und ihr absehbarer Einsatz sind selbst nach Einschätzung der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften Acatech nicht ganz unumstritten. Spezielle Quantensysteme können heutige Techniken zur Verschlüsselung digitalisierter Daten leicht knacken. Auch können sie das Potential Künstlicher Intelligenzen deutlich erhöhen, und die Möglichkeiten von KI sind selbst Technikfreaks im Silicon Valley nicht ganz geheuer.

          Kay Firth-Butterfield, Chef der Abteilung Künstliche Intelligenz und Machine Learning des WEF, nennt das Heraufdämmern dieser neuen Computer-Ära eine „historische Transformation“. Könne der Mensch doch faktisch Einblick ins Innerste der Materie gewinnen. Das sei zu begrüßen, müsse aber mit Debatten um ethische, juristische und soziale Rahmenbedingungen dieser Technologie einhergehen.

          Der Physiker Markus Duwe zeigt in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig einen Quantenprozessor.
          Der Physiker Markus Duwe zeigt in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig einen Quantenprozessor. : Bild: dpa

          Technologien auf Basis der Quantenphysik werden schon seit mehr als einem halben Jahrhundert eingesetzt, etwa in Lasergeräten, Magnetresonanztomographie oder Computerchips. Sie gelten als Quantentechnologien der ersten Generation. Sie nutzt quantenmechanische Effekte vor allem passiv.

          Nun macht sich die Wissenschaft daran, quantenmechanische Effekte wie etwa die sogenannte Superposition, Verschränkung oder Überlagerung aktiv herzustellen und zu nutzen. Oder mit anderen Worten: Ein Teilchen kann gleichzeitig an zwei völlig verschiedenen Orten sein, über Tausende Kilometer hinweg auf bisher nicht bekannten Wegen mit einer Art Zwillingsteilchen kommunizieren oder sich gleich ganz seiner genauen Bestimmung entziehen. Daher ist von einer zweiten Generation der Quantentechnik die Rede – und die könnte in der Welt der Technik zum ganz großen übernächsten Ding werden.

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