BetragKindercomputer haben das Potenzial, die herkömmliche Rechentechnik grundlegend zu verändern. Dieser Artikel beschreibt den aktuellen Stand der Quantencomputer, ihre Anwendungen und Zukunftsaussichten.
Aktueller Stand der Quantencomputer
Grundprinzipien von Quantencomputern
BetragKindercomputer sind eine neue Art von Computern, die nach anderen Prinzipien als herkömmliche Computer arbeiten und die Eigenschaften der Quantenmechanik nutzen. Während herkömmliche Computer Informationen mit Hilfe von Bits (0 oder 1) verarbeiten, verwenden Quantencomputer Quantenbits und nutzen Eigenschaften wie die "Überlagerung", bei der 0 und 1 gleichzeitig vorhanden sein können, und die Quantenverschränkung, bei der Qubits stark miteinander korreliert sind. Dies ermöglicht Berechnungen, die mit konventionellen Computern nur schwer durchzuführen sind.
Aktueller Stand der Technik
Gegenwart (z.B. Regierung, Verwaltung)Derzeit steckt die Quantencomputertechnologie noch in den Kinderschuhen, nähert sich aber in mehreren Bereichen der praktischen Anwendung. So hat Google 2019 das Potenzial des Quantencomputers demonstriert, indem es ankündigte, mit seinem Quantencomputer Sycamore in 200 Sekunden eine Berechnung durchgeführt zu haben, für die ein herkömmlicher Computer Tausende von Jahren bräuchte; auch IBM bietet über Cloud-Dienste eine Quantencomputerumgebung an und weitere Entwicklungen sind im Gange.
-er (d.h. ein Mann, der seine ganze Zeit damit verbringt...)Allerdings haben Quantencomputer derzeit nur begrenzte Fähigkeiten und sind anfällig für Störungen. Darüber hinaus sind für die Entwicklung fortschrittliche Technologien und enorme Kosten erforderlich, und für den praktischen Einsatz sind weitere technologische Innovationen und Kostensenkungen notwendig.
Beschränkungen und Herausforderungen von Quantencomputern.
Gegenwart (z.B. Regierung, Verwaltung)Quantencomputern in Form von Quantencomputern sind mehrere technische Grenzen gesetzt, wie z. B. die Anfälligkeit für Rauschen und die Tatsache, dass die Anzahl der Qubits noch nicht ausreichend ist. Ihre Entwicklung erfordert außerdem hohe Investitionen und fortschrittliche Technologien, und Hardware- und Software-Innovationen sind entscheidend für die Überwindung dieser Herausforderungen. Es ist zu hoffen, dass weitere Investitionen von Regierungen und Unternehmen die technologische Innovation beschleunigen und zu einer umfassenden Kommerzialisierung von Quantencomputern führen werden.
Unternehmen und Quantencomputer
Forschungstrends in wichtigen Unternehmen
BetragDie Innovation bei Kindercomputern wird von globalen Technologieunternehmen wie Google, IBM, Microsoft und Amazon vorangetrieben. Diese Unternehmen entwickeln ihre eigenen Technologien und Infrastrukturen, um fortschrittliche Berechnungen durchzuführen, zu denen herkömmliche Computer nicht in der Lage sind.
Google: Demonstration der Quanten-Transzendenz und kontinuierlicher Fortschritt
google gab 2019 bekannt, dass es "Quantum Supremacy" erreicht hat, indem es auf seinem Quantencomputer Sycamore in 200 Sekunden eine Berechnung durchgeführt hat, für die ein herkömmlicher Computer Tausende von Jahren gebraucht hätte. Diese Leistung zeigte der Welt das Potenzial von Quantencomputern und hatte erhebliche Auswirkungen auf die Branche.
kommenJüngste Forschungen zum Sycamore-Prozessor haben gezeigt, dass er in kürzester Zeit Berechnungen durchführen kann, für die ein herkömmlicher Supercomputer 47 Jahre brauchen würde.
gDas Quanten-KI-Team von Google ist der Ansicht, dass Quantencomputer klassische Computer in Bereichen wie Quantensimulation und Materialwissenschaft ergänzen und in bestimmten Problemklassen besser abschneiden.
IBM: Vorantreiben von Cloud-Diensten und praktischem Quantencomputing
IBM bietet IBM Quantum Experience an, einen Cloud-Service, der Quantencomputer allgemein verfügbar macht. Damit können Unternehmen und Forschungseinrichtungen über die Cloud auf Quantencomputer zugreifen und diese für Forschung und Entwicklung nutzen, ohne teure Quantencomputer besitzen zu müssen.
2Im Jahr 024 wurde das IBM Quantum System Two veröffentlicht, das die Grundlage für skalierbare Quantenberechnungen bildet. Auch auf der Softwareseite wurden mit der Veröffentlichung von Qiskit 1.0 und der Bereitstellung von KI-basierten Schaltkreiskompilierungsdiensten Fortschritte erzielt.
IBM arbeitet auch aktiv mit anderen Unternehmen und Forschungseinrichtungen zusammen, um die angewandte Forschung in den Bereichen Chemie und Materialwissenschaft zu fördern.
Microsoft: Topologisches Quantencomputing und die Realisierung von logischen Qubits.
Megaicrosoft entwickelt das "topologische Quantencomputing", eine Technologie, die resistent gegen Quantenfehlerkorrekturen ist und die derzeitigen Quantentechnologien, bei denen Fehler problematisch sein können, überwinden soll.
die meistenZu den jüngsten Erfolgen gehört die Zusammenarbeit mit Quantinuum bei der Schaffung von vier hochzuverlässigen logischen Qubits aus 30 physischen Qubits und einer 800-fachen Verbesserung der Fehlerrate. Microsoft hat diese Technologie in Azure Quantum Elements integriert, um ein hochleistungsfähiges Cloud Computing, fortschrittliche KI-Modelle und verbesserte Quantencomputing-Fähigkeiten, um den Nutzern ein hybrides Computing-Erlebnis zu bieten.
Amazon: Cloud-Dienste zur Förderung des Quantencomputings
Amazon hat einen großen Schritt in die Welt des Quantencomputings gemacht. Im Mittelpunkt steht dabei ein Dienst namens Amazon Braket, eine bahnbrechende Plattform, die das Quantencomputing näher an die Menschen heranbringt und Forschern und Entwicklern Zugang zu modernster Quantentechnologie in der Cloud bietet.
ÜberraschungWichtig ist, dass mehrere Quantenhardware in einem Dienst angeboten wird. Es ist möglich, verschiedene Methoden zu vergleichen, z. B. Supraleitung, Ioneneinfang und neutrale Atome. Darüber hinaus ist es in Verbindung mit den umfangreichen Ressourcen von AWS nun möglich, hybride quantenklassische Algorithmen zu entwickeln.
Jungtier (Tier)Diese Unternehmen entwickeln aktiv Technologien für die Kommerzialisierung von Quantencomputern, und für die Zukunft sind weitere technologische Innovationen zu erwarten.
Kommerzialisierungspotenzial.
BetragKindercomputer werden in bestimmten Industriezweigen als sehr leistungsfähiges Werkzeug angesehen. Ihr kommerzielles Potenzial ist in den folgenden Branchen besonders groß
Pharmaindustrie
Quantencomputer sind besonders leistungsfähig bei Simulationen auf molekularer Ebene. Es wird erwartet, dass sie den Prozess der Entdeckung neuer Medikamente erheblich beschleunigen werden, da sie komplexes molekulares Verhalten und den Entwurf von Medikamenten in kurzer Zeit simulieren können, was mit herkömmlichen Berechnungen mehrere Jahre dauern würde.
Finanzbranche
Quantencomputer gewinnen in Finanzinstituten in Bereichen, in denen komplexe Berechnungen erforderlich sind, wie z. B. im Risikomanagement und in der Portfolio-Optimierung, zunehmend an Bedeutung. Sie sind in der Lage, riesige Mengen an Marktdaten sofort zu analysieren und effiziente Anlagestrategien und Risikoszenarien zu präsentieren, was in der gesamten Branche zu einer schnelleren und genaueren Entscheidungsfindung führen kann.
Materialwissenschaft
Quantencomputer spielen auch eine wichtige Rolle bei der Entwicklung neuer Materialien. Durch die Simulation der Eigenschaften von Materialien auf atomarer Ebene und die Vorhersage der optimalen Materialstruktur und chemischer Reaktionen können neue Materialien effizient entwickelt werden, die mit herkömmlichen Methoden nicht erreicht werden könnten.
In diesen Bereichen wird geforscht, um Quantencomputer praktikabel zu machen, und künftige technologische Fortschritte werden ihre Kommerzialisierung beschleunigen.
Aufschwung der Start-ups.
BetragDie Entwicklung von Kindercomputern wird nicht nur von großen Unternehmen, sondern auch von Start-ups aktiv vorangetrieben. Diese Unternehmen verfolgen einen flexibleren und innovativeren Ansatz als große Konzerne und sind wichtige Akteure der technologischen Innovation.
Rigetti Datenverarbeitung
Es entwickelt sowohl Hardware als auch Software für Quantencomputer und stellt diese über seinen Cloud-Dienst Rigetti Quantum Cloud Services kommerziell zur Verfügung. Das Ziel ist das Quanten-Hybrid-Computing, das hochgradig praktische Quantenlösungen in Kombination mit konventionellen Computern bietet.
Psi-Quantum
Es werden Photonen-basierte Quantencomputer entwickelt, um fehlerresistente Systeme zu schaffen. Die Technologie erregt Aufmerksamkeit als Mittel zum Aufbau größerer Quantensysteme.
Diese Start-ups bringen innovative Ideen für die Kommerzialisierung der Quantentechnologie ein und tragen aus einer anderen Perspektive zur Entwicklung der Technologie bei als größere Unternehmen.
Zusammenfassung
BetragKindercomputer befinden sich derzeit noch nicht im Stadium der Kommerzialisierung, werden aber von Technologieunternehmen und Neugründungen wettbewerbsfähig entwickelt und haben in bestimmten Industriezweigen ein großes Potenzial. Mit den sich abzeichnenden praktischen Anwendungen in der Pharmazie, im Finanzwesen und in der Materialwissenschaft werden künftige Innovationen ihre kommerzielle Nutzung weiter ausweiten. Es wird erwartet, dass Quantencomputer nach ihrer Markteinführung viele Branchen revolutionieren werden, da sie komplexe Berechnungen ermöglichen, die bisher unmöglich waren.
