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In der IT-Sicherheit werden Quantencomputer häufig als „das große Biest“ am Horizont beschrieben, alle anderen ITler bekommen hingegen leuchtende Augen, wenn an die zusätzlichen Möglichkeiten durch die heute kaum vorstellbaren Leistungen gedacht wird. In der Realität ist die Nutzbarmachung von Quantentechnologien im Computerbereich bisher noch auf einzelne Erfolge beschränkt, bei denen Quantencomputer extra für Quantencomputer geschriebene Aufgaben lösen konnten.

Die Fraunhofer-Allianz Big Data und Künstliche Intelligenz hat nun eine Studie veröffentlicht, wie Quantencomputer Verfahren des Maschinellen Lernens beschleunigen können und welche Potentiale ihr Einsatz in Industrie und Gesellschaft mit sich bringen könnte. Die Studie stellt grundlegende Konzepte und Technologien des Quantencomputings vor, analysiert die aktuelle Forschungs- und Kompetenzlandschaft und zeigt Marktpotentiale auf.

An der Entwicklung von Quantencomputern arbeiten alle Industrienationen. Dabei liegt China mit rund zehn Milliarden US-Dollar an Investitionen im Vergleich zu den USA (rund 1,3 Mrd. US-Dollar) und der EU (rund eine Mrd. US-Dollar) bislang noch weit vorn. In Deutschland will IBM mit Fraunhofer im Jahr 2021 einen Quantencomputer in Betrieb nehmen.

„Im Quantencomputing steckt das Potential, die prinzipiellen Beschränkungen klassischer Computer zu überwinden“, sagte Prof. Dr. Christian Bauckhage, wissenschaftlicher Direktor des Fraunhofer-Forschungszentrums Maschinelles Lernen. „Das ist uns bei Fraunhofer schon lange bewusst und wir forschen seit Jahren an der Anpassung von Algorithmen des Maschinellen Lernens an die Anforderungen von Quantencomputern. Lange waren diese Forschungen jedoch theoretische Konzepte. Das ändert sich jetzt: Schon bald werden wir in der Lage sein, ML-Algorithmen auf realen Quantencomputern anzuwenden.“

Dorothee Frank