Potenziale der Quantentechnologien

München, 16. Dezember 2019

Wo genau werden Quantentechnologien in Zukunft eine Rolle spielen? Das war die zentrale Frage beim letzten acatech am Dienstag des Jahres, das am 10. Dezember in München stattfand. Experten aus Wissenschaft und Wirtschaft erläuterten physikalische Grundlagen und Anwendungsmöglichkeiten der Technologien – ein Zauberer näherte sich dem Thema Quantentechnologie mit Kunststücken, die das Publikum verblüfften und begeisterten.

Zu Beginn führte Klaus Mainzer, acatech Mitglied und Professor emeritus an der TU München, in das Thema Quantencomputing ein. Durch Überlagerung und Quantenparallelismus könnten Quantencomputer mehrere Lösungsmöglichkeiten gleichzeitig testen, ein klassischer Computer dagegen rechne Schritt für Schritt. Damit übersteige die Geschwindigkeit von Quantencomputern die von klassischen Computern bei weitem.

Artur Zrenner, ebenfalls acatech Mitglied und Professor für Optoelektronik und Spektroskopie an Nanostrukturen an der Universität Paderborn, schlug anschließend den Bogen von der klassischen Nanoelektronik, die nur die Ladung der Elektronen nutzt, zu den innovativen quantenmechanischen Systemen und verwies auf deren disruptives Potenzial. Große Chancen sieht er beispielsweise in der Quantenkryptographie, die die Verschlüsselung von Daten auf ein ganz neues Niveau heben könnte – bislang ist sie technisch allerdings nur über kürzere Distanzen möglich.

Gerade der Stromverbrauch aktueller Rechnerleistungen erfordert einen Paradigmenwechsel

Wie Quantentechnologien schon heute in Unternehmen zum Einsatz kommen und welche Anwendungsmöglichkeiten es in der Zukunft geben könnte, darauf gingen Sebastian Luber von Infineon und Stephan Schnez von Huawei im zweiten Teil der Veranstaltung ein. Dabei machten sie auch auf einen zentralen Vorteil des Quantencomputing aufmerksam: die Technologie ist deutlich energiesparender als die aktuelle Computer-Technologie – heute sind Rechenzentren für 8 bis 9 Prozent des weltweiten Stromverbrauchs verantwortlich. Quantencomputing werde nicht nur dafür neue Lösungen bieten, sondern auch im Hinblick auf Chipgröße und Geschwindigkeit. Von der Marktreife sei das Quantencomputing aber leider noch ein Stückweit entfernt.

Zum Abschluss des Abends versetzte der Zauberer Thomas Fraps, ebenfalls studierter Physiker, das Publikum mit seinen klassischen Tuch- und Kartentricks ebenso ins Staunen wie mit seiner Fähigkeit „Gedanken lesen zu können“. Das Thema Quantentechnologien war dabei immer Ausgangspunkt seiner Kunststücke.