BIM 02|2018

Editorial

Aktuelle Ausgabe
Wolf K. Müller Scholz, Herausgeber

Quantenlogik.

Wohin führt die Digitalisierung? Sie ist noch jung. Doch schon bald werden Quantencomputer sie auf die nächste Stufe heben – effektiver und vielfältiger.

Brigitte Bardot fand Computer langweilig, weil sie nur «ja» oder «nein», aber nicht «vielleicht» sagen. Dieses Urteil ist seit einigen Jahren teilweise überholt: Quantencomputer, die das sture binäre Prinzip überwinden, haben die Labors verlassen und kommen jetzt langsam auf den Markt. Sie können die Arbeit von Algorithmen mittels «Quantum Annealing» im Vergleich zum herkömmlichen Maschinenlernen um bis zu 100 Millionen mal schneller machen. Der kanadische Spezialhersteller D-Wave Systems lieferte in den USA bereits mehrere Exemplare – unter anderem an den Rüstungskonzern Lockheed Martin und Google.

Quantencomputer haben nicht nur mehr Speed; sie beherrschen auch die Kunst der Zwischentöne, des Ungewissen – also das, was der Bardot so fehlte. Denn die kleinsten Informationseinheiten basieren nicht wie die Bits herkömmlicher Rechner auf zwei Zuständen (nein oder ja; 0 oder 1; Strom oder kein Strom), sondern nehmen in einer «Überlagerung» oder «Superposition» verschiedene Zustände ein. Ein derartiges «Quanten-Bit» oder «Qubit» kann die Werte 0 und 1 zugleich repräsentieren.

Mit jedem Qubit steigt die Zahl dieser Werte exponentiell an. Auf der Basis von 250 Qubits können bereits mehr Zahlen simultan verarbeitet werden, als es Atome im Universum gibt. Dabei führt der Quantencomputer alle Rechenoperationen gleichzeitig aus. In wenigen Jahren will der führende Chiphersteller Intel Qubit-Prozessoren auf dem breiten Markt verkaufen.

 

Schnellere Mustererkennung als konventionelle Computer.
Noch sind die bislang verkauften Quantenrechner von D-Wave Systems Riesenboxen: Der Prozessor muss auf minus 273 Grad heruntergekühlt sowie mit einer 16-fachen Schicht gegen externe elek-tromagnetische Felder abgeschirmt werden und benötigt einen vibrationsarmen Fußboden. Er hat aber auch 2’000 Qubits.

Was diese Leistungskraft in der Praxis bedeutet, lässt sich zum Beispiel anhand des Anwenders Google voraussehen. Der Internetkonzern arbeitet noch mit dem kleineren 512-Qubit-Vorgängermodell, zeigte in einem Test aber bereits dessen eindrucksvolle Power: Während entgegenkommende Fahrzeuge im Straßenverkehr von Sensoren, die auf einem herkömmlichen Algorithmus basieren, nur in 84 Prozent der Fälle vollständig erkannt wurden, erfasste sie ein Qubit-Algorithmus zu 94 Prozent. Laut Google-Benchmark lag das jeweils beste Ergebnis zudem bis zu 11000 mal schneller vor – wegen der kürzeren Laufzeit auch bei deutlich geringerem Stromverbrauch (trotz der noch aufwendigen Kühlung). 

 

Der «Algorithmen-Zoo» von Washington.
Und welche Geschäftsmodelle sind mit den superschnellen Quantencomputern möglich? Verkehrsexperten etwa entwickeln eine Technik, die es Navigationssystemen ermöglicht, den Verkehr nicht nur für eine bestimmte Region zu erfassen, anzuzeigen und auf dieser sehr allgemeinen Basis Umleitungen zu empfehlen, sondern für jedes einzelne Auto separat zu berechnen, wann genau es zum Beispiel besser rechts oder links abbiegen sollte, um einen Stau zu umfahren. 

Ein anderes Beispiel sind Lebensmittelgeschäfte, die auf der Basis von Kundendaten, Wetterinformationen oder Social Media-Analysen viel genauer kalkulieren können, wie viele Kunden mit welchen Wünschen an einem bestimmten Tag zu welcher Uhrzeit kommen werden – und so besser disponieren und Kosten sparen. 

Die Vielfalt der Lösungen wird Ausmaße annehmen, die uns heute noch unvorstellbar erscheinen. Und wieder einmal geben die USA den Ton an: Am staatlichen «Joint Center for Quantum Information and Computer Science» in Washington D.C. wurde ein riesiger «Algorithmen-Zoo» für Quantencomputer geschaffen. Hoffentlich steht er auch Europa offen – für neue Projekte. 

Wie sich die betriebswirtschaftlichen, technologischen und strategischen Ausgangssituationen derzeit für Unternehmen im deutschsprachigen Raum darstellen, lesen Sie in der vorliegenden Ausgabe. Möge Ihnen die Lektüre für die Vorhaben in Ihrer Organisation viele nützliche Anregungen liefern.

Wolf K. Müller Scholz

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