Diese Woche in der Zukunft:
Die Folge mit den großen Zahlen: Der aktuell größte
Quantencomputer ist 100 Billionen Mal schneller als ein
Supercomputer. Liest man so. Wer sich darunter etwas vorstellen
kann? Natürlich niemand. Ist das nur ein Hype, viel Aufregung von
hochspezialisierten Physik-Nerds – oder versprechen
Quantencomputer den nächsten großen Sprung für die Menschheit?
Michael Carl im Gespräch mit dem Physiker, IT-Ingenieur und
Psychologen Frank Fischer. Der sagt: Beides!
Franks Analyse: Der entscheidende Treiber für die Entwicklung von
Quantencomputern ist die Chemie. Beispiel: Die Herstellung von
Ammoniak. Bislang sind wir auf das Haber-Bosch-Verfahren
angewiesen – de facto die Methode „Rohe Gewalt“, wirkungsvoll,
aber enorm energieaufwendig. Mehrere Prozent des globalen
Energiebedarfs gehen auf das Konto des Haber-Bosch-Verfahrens.
Die Alternative: Wir konstruieren ein Molekül, das Ammoniak ohne
hohen Druck und Temperatur erzeugt. Wir wissen, dass es das
Molekül gibt. Wir kennen seine Bestandteile. Allerdings gibt es
mehr Möglichkeiten, diese Bestandteile in 3D zusammenzusetzen,
als es Teilchen im Universum gibt. Mit herkömmlicher
Rechenleistung de facto nicht zu ermitteln. Geschätzter
Rechenaufwand für einen Quantencomputer mit 250 QBits: 10 bis 15
Minuten. Der Preis für den Sieger: Besagte mehrere Prozent der
weltweit erzeugten Energie. Was ist dagegen eine Investition in
neue Technologie von ein paar wenigen Milliarden? Darum sind
Google, Amazon, Microsoft, Intel etc alle im Rennen um den ersten
leistungsfähigen Quantencomputer dabei.
Weitere Anwendungsfälle: Individuell wirksame komplexe Medizin,
um Größenordnungen leistungsfähigere Sonnenkollektoren und
außerhalb der Chemie: Mobilitätssteuerung, Dienstplanung etc.
Franks These: Quantentechnologie macht Computer nicht einfach
schneller, sie ermöglicht es, Probleme zu berechnen, die heute de
facto unlösbar sind.
Nebenbei: Betrachten wir bitte jedes Passwort als jederzeit
entschlüsselt. IT-Sicherheit müssen wir vollständig neu
denken.
Die Perspektive: Google kommuniziert, Quantencomputer würden ab
2029 zur kommerziellen Nutzung bereitstehen. Eine Schätzung, die
Frank Fischer für durchweg realistisch hält.
Wer bis zu Minute 30 durchhält, bekommt auch noch einen
Crash-Kurs Physik bei Herrn Fischer: Was sind Superposition,
Entanglement und wer ist Richard Feynman? Und wen das Gefühl
beschleicht, nicht alles zu verstehen: Das ist genau die Sicht
selbst der beteiligten Physiker. Die setzen inzwischen eher auf
sich ergänzende Modelle der Quantenmechanik, die jeweils Aspekte
beschreiben. Eine beruhigen Botschaft zum Schluss: Man muss hier
nicht alles verstehen.
Der Gast in dieser Woche:
Frank Fischer, Physiker, IT-Ingenieur, Organisationspsychologe,
derzeit bei Snyk.
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