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31.03.2022

Unternehmen forschen und investieren verstärkt in Quantentechnologien – erste kommerzielle Anwendungen in Sichtweite

Autokonzerne auf der Überholspur

© Edelweiss/fotolia.com

Quantentechnologien kommen in der Wirtschaftswelt an: Aktuell arbeiten 23% der Unternehmen an ihrer Nutzung oder beabsichtigen dies zu tun. Sie rechnen mit mindestens einer größeren kommerziellen Anwendung innerhalb der nächsten drei bis fünf Jahre. Darüber hinaus planen 20% der Unternehmen, ihre Investitionen in diese Technologien im nächsten Jahr zu erhöhen. Zu diesen Ergebnissen gelangt das Capgemini Research Institute in der Studie „Quantum technologies: How to prepare your organization for a quantum advantage now“.

China mit 43% und die Niederlande mit 42% verzeichnen im weltweiten Vergleich gemäß der Studie den größten Anteil von Unternehmen, die an Quantentechnologien arbeiten oder dies zu tun beabsichtigen. Sie liegen damit weit vor Deutschland sowie dem Vereinigten Königreich mit jeweils 26% und über dem weltweiten Durchschnitt von 23%.

Laut der Studienautoren werden die jüngsten Durchbrüche bei Quantentechnologien in den nächsten fünf Jahren eine neue Ära für Computing, Sensoren und Cybersicherheit einläuten. Die Studie stellt fest, dass sich immer mehr Organisationen mit dieser Technologie vertraut machen und mit geschäftsnahen Anwendungen der Quantentechnologie experimentieren. In den letzten zwei Jahren waren die Vorreiter in der Finanzbranche zu finden und auch in der Automobilindustrie gibt es der Analyse zufolge gerade eine große Dynamik. Es ist entscheidend, sich heute vorzubereiten, um von diesen neuartigen Technologien profitieren zu können, wenn kommerzielle Anwendungen zum Mainstream werden, so der Rat der Studienautoren.

Alle Branchen können stark von Quantentechnologien profitieren

Während die überwiegende Mehrheit der Unternehmen, die sich mit Quantentechnologien befassen, vor mehr als zwei Jahren damit begonnen hat, gaben 28% von ihnen an, erst innerhalb der letzten zwei Jahre angefangen zu haben. Insgesamt bewegen sich Quantentechnologien allmählich aus Forschungsumgebungen heraus hin zu realen Anwendungen: Von den Organisationen, die an Quantentechnologien arbeiten, haben fast 20% das Implementierungsstadium erreicht (Experimente oder Proofs of Concepts). Weitere 23% haben relevante Anwendungsfälle identifiziert und bereiten deren Umsetzung vor.

Quantentechnologie schafft mehr Nachhaltigkeit

Laut der Studie beabsichtigen diese Unternehmen, die Technologie auf vielfältige Weise zu nutzen, etwa für einen nachhaltigeren Betrieb, zur Entwicklung neuer Materialien für die Batterieherstellung, zur Sicherung von Informationen, bis hin zu medizinischen Sensoren und zur Eindämmung schädlicher Industrieabgase. Finanzdienstleister nutzen Quantentechnologien zur präziseren Tarifierung bei risikoreichen Anlagen, zur Optimierung ihrer Portfolios für bessere Renditen und zum Aufdecken von Betrugsfällen. Darüber hinaus streben Life-Sciences-Unternehmen an, den Medikamentenentwicklungszyklus mithilfe von Quantencomputern zu verkürzen.

Potenzial und Reifegrad der Quantentechnologien unterscheiden sich

Das Capgemini Research Institute hat Tiefeninterviews mit mehr als 30 Branchenexperten weltweit geführt, um herauszufinden, wie die führenden Akteure Quantentechnologien bereits einsetzen. Den Studienautoren zufolge kann es ein weiteres Jahrzehnt dauern, um einen fehlertoleranten, universellen Quantencomputer zu bauen. Dennoch könnten man auch mit Quantenrechnern der nahen Zukunft zu realen, leistungsfähigen Anwendungen kommen, wenn die Quantenalgorithmen für die aufkommende störungsanfällige Hardware angepasst und optimiert werden, verbunden mit maßgeschneiderten Verifizierungsverfahren. Wie die Studie betont, haben Quantentechnologien im Hinblick auf künftige Anwendungen unterschiedliche Reifegrade erreicht.

Entwicklungstempo Quantencomputing hat zugenommen

Quantencomputing hat von allen Quantendisziplinen das größte Potenzial, ist aber zugleich die am wenigsten ausgereifte. Das Entwicklungstempo hat zugenommen – angetrieben durch das Interesse von Investoren, wachsende Anwendungsbereiche und technologische Durchbrüche. Im Schnitt glaubt die Mehrheit der Organisationen, die auf diesem Gebiet arbeiten, dass die ersten kommerziellen Anwendungen für Quantencomputing fünf Jahre entfernt sind.

Mehr Informationssicherheit durch quantenkryptografische Lösungen

Quantenkommunikation könnte die neuen Anforderungen an die Informationssicherheit erfüllen, insbesondere zur Sicherung des Informationsaustauschs mit externen Organisationen, zum Schutz kritischer Infrastruktur (Internet der Dinge und Cloud-basierte Technologien) innerhalb des Unternehmens oder zur Sicherung von Cloud-Rechenzentren. Quantenkryptografische Lösungen werden bereits eingeführt. Allerdings warten 58% der Organisationen, die an Quantensystemen arbeiten, auf die Definition von Standards, bevor sie dem Thema Quantensicherheit Priorität einräumen.

Quantensensoren können die Messgenauigkeit erhöhen

Quantensensorik ist der Analyse zufolge zwar eher eine Nische, jedoch schon ausgereifter. Je kleiner, energieeffizienter und preiswerter Sensoren werden, umso mehr könnten sie in allen Branchen eine transformative Rolle spielen. Quantensensoren können die Messgenauigkeit erhöhen – insbesondere in der medizinischen Diagnostik und Versorgung, im Verteidigungssektor, in der Automobilindustrie, im Bauwesen, in der Öl- und Gasindustrie, der Raumfahrt und Telekommunikation.

Sieben von zehn der an Quantentechnologie arbeitenden Unternehmen stimmen zu, dass sie aufgrund langer Produktentwicklungszyklen in ihrem Geschäftsbereich jetzt investieren müssen: in den Aufbau einer Basis für Quantentechnologien (in die richtigen Kompetenzen, die Identifizierung geeigneter Probleme und Anwendungsfälle sowie in Labor-Experimente oder Partnerschaften) und in die Integration von Quantentechnologien in ihre Prozesse. Mehr als die Hälfte (58%) der Entscheider aus Unternehmen, die sich mit Quantentechnologien befassen, gab an, innerhalb des letzten Jahres seitens ihrer Geschäftsleitung Unterstützung für Quantentechnologie-Initiativen zugesichert bekommen zu haben.

Auch wenn kommerzielle Anwendungen großen Maßstabs noch ein paar Jahre entfernt sind, empfehlen die Studienautoren Unternehmen, sich schon jetzt auf den Quantenvorteil einzustellen, d.h. auf die Fähigkeit zu einer deutlich höheren Performance als mit dem derzeitigen Stand der Technik möglich ist. Sobald ein Anwendungsfall feststehe, können Unternehmen mit einem kleinen Team von Fachleuten zu experimentieren beginnen. Darüber hinaus werde es von entscheidender Bedeutung sein, die Anwendungsfälle mit dem größten Potenzial in kleine Quantenexperimente zu übersetzen, langfristige Partnerschaften mit Technologieanbietern einzugehen und eine Langzeitstrategie für den Ausbau der Quantenkompetenz zu entwickeln.

Die vollständige Studie steht hier für Sie zur Verfügung.


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