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Bundesregierung investiert 2 Mrd. Euro in QuantencomputerDeutschland: 2 Mrd. Euro für die Entwicklung von QuantencomputernQuantum Computing kann in Bereichen wie Kryptographie und Chemie, Materialwissenschaften, Landwirtschaft und Pharmazie eine entscheidende Rolle spielen, wenn die Technologie ausreift. Quantencomputer sind von überaus komplexer Natur und können als Lösung für ebenso komplexe mathematische Modelle verwendet werden, die die Grundlage der heutigen Wirtschaft bilden. Im Hinblick auf die überaus großen Potenziale, die dahinter stecken, will die deutsche Bundesregierung nun 2 Mrd. Euro in die Entwicklung von Quantum Computing investieren, die eine neue Ära einleiten soll. Doch bevor wir uns eingehender mit diesem Thema befassen, dürfte es sinnvoll sein zu erklären, was Quantencomputer eigentlich sind und wie sie unsere technisierte Welt verändern könnten, auch bei einfachen Dingen wie dem Spiel auf Plattformen wie GGBet online. Was sind eigentlich Quantencomputer?Auch für Menschen, für die Technologie zum Alltag gehört, dürften nicht unbedingt mit Quantum Computing vertraut sein. Daher wollen wir zuerst erklären, was es damit genau auf sich hat. Zunächst sollte man wissen, dass ein Quantencomputer nicht mit einem herkömmlichen PC, den wir zu Hause nutzen, zu vergleichen ist. Er ist um ein Vielfaches leistungsfähiger. Daher ist es kein Wunder, wenn sich Software Giganten wie Microsoft, Google und IBM heute schon gegenseitig ausstechen wollen, wenn es darum geht, die besten Geräte zu entwickeln. Auch wenn es sich um eine recht alte Idee handelt, genauer gesagt aus den 80er Jahren, gibt es bis dato noch keine nennenswerten Fortschritte. Im Zentrum der Idee geht es darum, Elemente wie Elektronen und Photonen zur Entwicklung eines leistungsfähigen Rechners zu nutzen. Der klassische Computer arbeitet mit schlüsselartigen Strukturen, die sich öffnen und schließen. Dies wird als Bits bezeichnet, die die Werte 0 oder 1 haben. Die Quantencomputer arbeiten jedoch mit voneinander abhängigen und nichtlinearen Strukturen, die als Qubits bezeichnet werden. Diese können beliebigen Wert zwischen 0 und 1 annehmen. Das würde den Super-Rechner extrem leistungsfähig machen. Um es zu veranschaulichen: Ein zukünftiger Quantencomputer könnte beispielsweise jedes der heute üblichen Sicherheitssysteme - wie die 128-Bit-AES-Verschlüsselung - in Sekundenschnelle knacken. Selbst der beste Supercomputer von heute würde Millionen von Jahren brauchen, um den gleichen Job zu erledigen. Das US-amerikanische National Institute of Standards and Technology hat bereits angekündigt, dass Quantencomputer in der Lage sein werden, die vorhandene Public-Key-Infrastruktur wie die 128-Bit-AES-Verschlüsselung bis 2029 zu knacken. Diese Aussicht bedeutet, dass Unternehmen und Regierungen sich bemühen müssten, die Sicherheit herkömmlicher Netzwerke bis dahin zu verbessern. Zum Beispiel durch Verwendung der Quantenschlüssel-Kryptographie. Dies ist ein neuer Markt für Quantentechnologie, dessen Wert bis 2024 voraussichtlich zwischen 214 und 1,3 Milliarden US-Dollar liegen wird. Da ist es kein Wunder, dass auch in Deutschland viel Geld in die Entwicklung investiert wird. Das Forschungsministerium will zunächst Demo-Modelle bauen. Diese Modelle sollen 24 Qubits beinhalten. In fünf Jahren soll der erste Quantencomputer fertig sein, der mit 100 Qubit ausgestattet sein soll, erweiterbar auf mindestens 500 Qubits. Zum Vergleich: IBM hat bereits einen 65 Qubit Computer, bei Google sind es 54 Qubit. Wozu wird ein Super-Computer benötigt?Was die größten PCs derzeit nicht berechnen können, soll der Quantencomputer schaffen. So könnte man im Bereich der Medizin überaus große Fortschritte machen. Beispielsweise könnte es möglich sein, die Zustände von Molekülen zu simulieren. Das wäre etwa bei der Entwicklung von Medikamenten überaus hilfreich. Weiterhin könnten große Datenansammlungen einfacher verarbeitet werden. Im Bereich der künstlichen Intelligenz wären auch große Sprünge in der Entwicklung möglich. Die Anwendungsbereiche sind überaus vielfältig. So beschränken sich Quanten-PCs nicht allein auf die Forschung im Bereich der Medizin. Sie könnten auch in den Bereichen Kommunikation, Materialforschung und Logistik wertvolle Dienste leisten, wo herkömmliche PCs an ihre Grenzen stoßen. Das Militär und die Geheimdienste dürften sich auch für Quantencomputer interessieren, zum Beispiel, um verschlüsselte Botschaften zu dechiffrieren. Einige Physiker sind der Meinung, dass es möglich sein soll, alle erdenklichen Vorgänge in der Natur zu simulieren, zum Beispiel zur Entstehung der Erde und des Universums. Das ist mit dem heutigen Stand der Technik noch nicht möglich. Generell können wir sagen, dass Probleme immer komplexer werden. Das Quantum Computing könnte die Lösung dafür bieten. Denken wir zum Beispiel an die jüngste globale Krise, verursacht durch das COVID-19 Virus. Diese hat bereits gezeigt, dass die Wissenschaftler andere Werkzeuge benötigen. Der Klimawandel und der Energieverbrauch sind weitere Aspekte, die untersucht werden müssten. Wenn die menschliche Bevölkerung zunimmt und die Konsumrate exponentiell zunimmt, treten komplexere Probleme auf. Quantencomputer können verwendet werden, um die Grenzen komplexer Probleme mithilfe der Physik der Quantenmechanik zu überwinden. |