{"id":54415,"date":"2019-12-25T00:00:00","date_gmt":"2019-12-24T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/kubity-vmesto-bitov-kakoe-budushhee-gotovyat-nam-kvantovye-kompyutery"},"modified":"2020-02-18T14:02:25","modified_gmt":"2020-02-18T11:02:25","slug":"kubity-vmesto-bitov-kakoe-budushhee-gotovyat-nam-kvantovye-kompyutery","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/novosti-interneta\/kubity-vmesto-bitov-kakoe-budushhee-gotovyat-nam-kvantovye-kompyutery","title":{"rendered":"Qubits statt Bits: Welche Zukunft bereiten uns Quantencomputer?","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p><img decoding=\"async\" alt=\"Qubits statt Bits: Welche Zukunft bereiten uns Quantencomputer?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/aee2fbb74eef22b38e52ce7388ee0e77.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nEine der gr\u00f6\u00dften wissenschaftlichen Herausforderungen unserer Zeit ist das Wettrennen um die Schaffung des ersten n\u00fctzlichen Quantencomputers. Tausende von Physikern und Ingenieuren sind daran beteiligt. Konzepte werden von IBM, Google, Alibaba, Microsoft und Intel entwickelt. Wie wird diese leistungsstarke Recheneinheit unsere Welt ver\u00e4ndern und warum ist das so wichtig? <br \/>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><br \/>\nStellen Sie sich f\u00fcr einen Moment vor: Ein voll funktionsf\u00e4higer Quantencomputer ist erschaffen. Er ist ein gewohnter und selbstverst\u00e4ndlicher Bestandteil unseres Lebens geworden. Klassische Rechnereien werden nur noch in der Schule im Geschichtsunterricht erw\u00e4hnt. Irgendwo tief in kalten Kellern betreiben m\u00e4chtige Maschinen Qubits, um den Betrieb von Robotern mit k\u00fcnstlicher Intelligenz aufrechtzuerhalten. Diese erledigen alle gef\u00e4hrlichen und einfach monotone Aufgaben. W\u00e4hrend Sie durch den Park spazieren, schauen Sie sich um und sehen allerlei Roboter. Menschliche Wesen f\u00fchren Hunde aus, verkaufen Eis, reparieren elektrische Leitungen und kehren den Boden. Einige Modelle ersetzen Haustiere.<\/p>\n<p>Wir haben die M\u00f6glichkeit erhalten, alle Geheimnisse des Universums zu entschl\u00fcsseln und in uns selbst zu blicken. Die Medizin hat ein neues Niveau erreicht \u2013 innovative Arzneimittel werden w\u00f6chentlich entwickelt. Wir k\u00f6nnen vorhersagen und bestimmen, wo knappe Ressourcen wie Gas und \u00d6l zu finden sind. Das Problem der globalen Erw\u00e4rmung ist gel\u00f6st, die Methoden zur Energieeinsparung sind optimiert, und in den St\u00e4dten gibt es keine Staus mehr. Der Quantencomputer steuert nicht nur alle robotergest\u00fctzten Maschinen, sondern gew\u00e4hrleistet auch einen reibungslosen Verkehr: Er \u00fcberwacht die Verkehrssituation, passt Routen an und \u00fcbernimmt im Notfall die Kontrolle \u00fcber die Fahrer. So k\u00f6nnte das Quantenzeitalter aussehen. <\/p>\n<h3>Quanten-Goldrausch<\/h3>\n<p>\nDie Anwendungsperspektiven sind beeindruckend, weshalb die Investitionen in Quantenentwicklungen jedes Jahr wachsen. Der globale Markt f\u00fcr Quantencomputing wurde 2018 auf 81,6 Millionen US-Dollar gesch\u00e4tzt. Market.us-Experten gehen davon aus, dass dieser bis 2026 auf 381,6 Millionen US-Dollar anwachsen wird. Das bedeutet, dass er von 2019 bis 2026 im Durchschnitt um 21,26 % pro Jahr wachsen wird. <\/p>\n<p>Dieser Anstieg wird durch die zunehmende Nutzung von Quantenkryptographie in Sicherheitsanwendungen gef\u00f6rdert und ist auf die Investitionen von Marktakteuren im Bereich der Quantencomputing-Technologien zur\u00fcckzuf\u00fchren. Zu Beginn dieses Jahres haben private Investoren laut einer Analyse der Fachzeitschrift Nature mindestens 52 Unternehmen im Bereich der Quanten Technologien weltweit finanziert. An der Entwicklung eines praktisch einsetzbaren Quantencomputers arbeiten gro\u00dfe Akteure wie IBM, Google, Alibaba, Microsoft, Intel und D-Wave Systems. <\/p>\n<p>Ja, w\u00e4hrend die j\u00e4hrlichen Mittelzufl\u00fcsse in diesen Bereich derzeit relativ gering sind (zum Vergleich: Im Jahr 2018 beliefen sich die Investitionen in KI auf 9,3 Milliarden US-Dollar). Aber diese Zahlen sind entscheidend f\u00fcr eine noch junge Branche, die noch nicht mit Effizienzkennzahlen aufwarten kann.<\/p>\n<h3>L\u00f6sung quantenbasierter Probleme<\/h3>\n<p>\nEs ist wichtig zu verstehen, dass die Technologie derzeit noch in einem fr\u00fchen Entwicklungsstadium ist. Bisher existieren nur Prototypen von Quantencomputern sowie einige experimentelle Systeme. Diese sind in der Lage, festgelegte Algorithmen geringerer Komplexit\u00e4t auszuf\u00fchren. Der erste 2-Qubit-Computer wurde im Jahr 1998 entwickelt, und es hat 21 Jahre gedauert, um die Ger\u00e4te auf das erforderliche Niveau des sogenannten \"Quanten\u00fcberlegenheit\" zu bringen. Dieser Begriff wurde von Professor John Preskill vom California Institute of Technology gepr\u00e4gt und beschreibt die F\u00e4higkeit von Quantencomputern, Probleme schneller zu l\u00f6sen als die leistungsf\u00e4higsten klassischen Computer. <\/p>\n<p>Ein Durchbruch in diesem Bereich wurde von dem kalifornischen Unternehmen Google erzielt. Im September 2019 gab das Unternehmen bekannt, dass ihr 53-Qubit-Ger\u00e4t Sycamore in 200 Sekunden eine Berechnung erledigte, f\u00fcr die der modernste Supercomputer 10.000 Jahre ben\u00f6tigt h\u00e4tte. Diese Aussage f\u00fchrte zu vielen Kontroversen. Bei IBM widersprachen sie solchen Sch\u00e4tzungen entschieden. In ihrem Blog schrieben sie, dass ihr Supercomputer Summit eine solche Aufgabe in 2,5 Tagen bew\u00e4ltigen w\u00fcrde. Alles, was daf\u00fcr n\u00f6tig w\u00e4re, ist eine Erh\u00f6hung der Speicherkapazit\u00e4t. Obwohl die tats\u00e4chliche Differenz nicht so enorm war, erreichte Google tats\u00e4chlich als erstes Unternehmen \u201eQuanten\u00fcberlegenheit\u201c. Dies ist ein wichtiger Meilenstein in der computertechnologischen Forschung. Aber nicht mehr als das. Die Leistung des Sycamore ist rein demonstrativer Natur. Sie hat keine praktische Anwendung und ist f\u00fcr die L\u00f6sung realer Probleme nutzlos. <\/p>\n<p>Das Hauptproblem ist die Hardware. W\u00e4hrend traditionelle Berechnungselemente den Wert 0 oder 1 haben, k\u00f6nnen Quantenbits in der seltsamen Quantenwelt gleichzeitig in beiden Zust\u00e4nden existieren. Dieses Ph\u00e4nomen wird Superposition genannt. Qubits sind wie sich drehende Kreisel: Sie drehen sich gleichzeitig im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn und bewegen sich auf und ab. Wenn Sie das verwirrend finden, sind Sie in guter Gesellschaft. Richard Feynman sagte einmal: \"Wenn Sie denken, Sie verstehen die Quantenmechanik, dann verstehen Sie sie nicht.\" Mutige Worte von einem Mann, der den Nobelpreis f\u00fcr... Quantenmechanik erhielt.<\/p>\n<p>Qubits sind also extrem instabil und anf\u00e4llig f\u00fcr \u00e4u\u00dfere Einfl\u00fcsse. Ein vorbeifahrendes Auto vor dem Laborfenster, das interne Ger\u00e4usch des K\u00fchlsystems, ein vorbeifliegendes Teilchen aus dem Weltraum \u2013 jede zuf\u00e4llige St\u00f6rung, jede Interaktion st\u00f6rt ihre Synchronit\u00e4t und sie dekohieren. Das ist katastrophal f\u00fcr Berechnungen. <\/p>\n<p>Die zentrale Frage f\u00fcr die Entwicklung von Quantencomputern ist, welche der zahlreichen untersuchten Hardwarel\u00f6sungen die Stabilit\u00e4t der Qubits gew\u00e4hrleisten kann. Wer das Problem der Koh\u00e4renzst\u00f6rung l\u00f6st und Quantencomputer so verbreitet wie Grafikkarten macht, wird den Nobelpreis erhalten und die reichste Person der Welt werden. <\/p>\n<h3>Der Weg zur Kommerzialisierung<\/h3>\n<p>\nIm Jahr 2011 war das kanadische Unternehmen D-Wave Systems Inc. das erste, das Quantencomputer zum Verkauf anbot, obwohl ihr Nutzen auf bestimmte mathematische Probleme beschr\u00e4nkt ist. In den kommenden Monaten werden Millionen von Entwicklern Quantenprozessoren \u00fcber die Cloud nutzen k\u00f6nnen \u2013 IBM hat versprochen, Zugang zu seinem 53-Qubit-Ger\u00e4t zu gew\u00e4hren. Im Rahmen des Programms namens Q Network haben bereits 20 Unternehmen diese Privilegien erhalten, darunter der Technologiekonzern Samsung Electronics, die Automobilhersteller Honda Motor und Daimler, sowie die Chemieunternehmen JSR und Nagase und die Banken JPMorgan Chase &amp; Co. und Barclays. <\/p>\n<p>Die meisten Unternehmen, die heute mit Quantencomputing experimentieren, betrachten es als eine wesentliche Komponente der Zukunft. Ihre Hauptmission besteht darin, herauszufinden, was im Quantencomputing funktioniert und was nicht. Sie m\u00f6chten bereit sein, die Technologie in ihr Gesch\u00e4ft einzuf\u00fchren, sobald sie marktreif ist. <\/p>\n<p>Transportorganisationen. Volkswagen entwickelt gemeinsam mit D-Wave eine Quantenanwendung \u2013 ein System zur Verkehrssteuerung. Das neue Programm wird es \u00f6ffentlichen Verkehrsunternehmen und Taxiunternehmen in Gro\u00dfst\u00e4dten erm\u00f6glichen, ihre Fahrzeugflotte effektiver zu nutzen und die Wartezeiten f\u00fcr Fahrg\u00e4ste zu minimieren. <\/p>\n<p>Energiesektor. ExxonMobil und IBM f\u00f6rdern den Einsatz von Quantencomputing in der Energiebranche. Sie konzentrieren sich auf die Entwicklung neuer Energietechnologien, die Verbesserung der Energieeffizienz und die Reduzierung von Treibhausgasemissionen. Der Umfang und die Komplexit\u00e4t der Herausforderungen, mit denen der Energiesektor konfrontiert ist, \u00fcbersteigen die F\u00e4higkeiten herk\u00f6mmlicher Computer und eignen sich gut f\u00fcr Tests mit Quantencomputern. <\/p>\n<p>Pharmaunternehmen. Accenture Labs arbeitet mit 1QBit, einem Entwickler von Quantensoftware, zusammen. Innerhalb von nur zwei Monaten wechselten sie von der Forschungsphase zur Konzeptvalidierung \u2014 der Anwendung einer Software zur Modellierung komplexer molekularer Interaktionen auf atomarer Ebene. Dank der Leistungsf\u00e4higkeit der Quantencomputer ist es m\u00f6glich geworden, gr\u00f6\u00dfere Molek\u00fcle zu analysieren. Was bringt das der Gesellschaft? Innovative Arzneimittel mit minimalen Nebenwirkungen.<\/p>\n<p>Finanzsektor. Technologien, die auf den Prinzipien der Quantenmechanik basieren, ziehen zunehmend das Interesse der Banken auf sich. Diese sind daran interessiert, Transaktionen, Deals und andere Datenarten so schnell wie m\u00f6glich zu verarbeiten. Barclays, JP Morgan Chase (mit IBM) und NatWest (mit Fujitsu) f\u00fchren bereits Experimente zur Entwicklung spezialisierter Software durch. <\/p>\n<p>Die Akzeptanz durch gro\u00dfe Unternehmen und das Auftreten unternehmerischer Quantenpioniere zeugen von der kommerziellen Lebensf\u00e4higkeit der Quanten. Wir sehen bereits, wie Quantencomputing f\u00fcr reale Herausforderungen eingesetzt wird \u2013 von der Verbesserung der Energieeffizienz bis zur Optimierung von Transportwegen. Und was wichtig ist: Der Wert dieser Technologie wird mit der Weiterentwicklung steigen.<br \/>\n<br \/>Quelle: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/parallels\/blog\/481892\/\">habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u041e\u0434\u043d\u043e\u0439 \u0438\u0437 \u0433\u043b\u0430\u0432\u043d\u044b\u0445 \u043d\u0430\u0443\u0447\u043d\u044b\u0445 \u0437\u0430\u0434\u0430\u0447 \u043d\u0430\u0448\u0435\u0433\u043e \u0432\u0440\u0435\u043c\u0435\u043d\u0438 \u0441\u0442\u0430\u043b\u0430 \u0433\u043e\u043d\u043a\u0430 \u0437\u0430 \u0441\u043e\u0437\u0434\u0430\u043d\u0438\u0435 \u043f\u0435\u0440\u0432\u043e\u0433\u043e \u043f\u043e\u043b\u0435\u0437\u043d\u043e\u0433\u043e \u043a\u0432\u0430\u043d\u0442\u043e\u0432\u043e\u0433\u043e \u043a\u043e\u043c\u043f\u044c\u044e\u0442\u0435\u0440\u0430. \u0412 \u043d\u0435\u0439 \u0443\u0447\u0430\u0441\u0442\u0432\u0443\u044e\u0442 \u0442\u044b\u0441\u044f\u0447\u0438 \u0444\u0438\u0437\u0438\u043a\u043e\u0432 \u0438 \u0438\u043d\u0436\u0435\u043d\u0435\u0440\u043e\u0432. \u0421\u0432\u043e\u0438 \u043a\u043e\u043d\u0446\u0435\u043f\u0442\u044b \u0440\u0430\u0437\u0440\u0430\u0431\u0430\u0442\u044b\u0432\u0430\u044e\u0442 IBM, Google, Alibaba, Microsoft \u0438 Intel. \u041a\u0430\u043a \u043c\u043e\u0449\u043d\u043e\u0435 \u0432\u044b\u0447\u0438\u0441\u043b\u0438\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e\u0435 \u0443\u0441\u0442\u0440\u043e\u0439\u0441\u0442\u0432\u043e \u0438\u0437\u043c\u0435\u043d\u0438\u0442 \u043d\u0430\u0448 \u043c\u0438\u0440, \u0438 \u043f\u043e\u0447\u0435\u043c\u0443 \u044d\u0442\u043e \u0442\u0430\u043a \u0432\u0430\u0436\u043d\u043e? 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Tausende von Physikern und Ingenieuren sind daran beteiligt. Konzepte werden von IBM, Google, Alibaba, Microsoft und Intel entwickelt. Wie ein leistungsf\u00e4higes Rechenwerk unsere Welt ver\u00e4ndern k\u00f6nnte und warum das so wichtig ist? Stellen Sie sich f\u00fcr einen Moment vor: Ein vollwertiger Quantencomputer ist geschaffen. 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