Quantencomputing: Prognosen für 2025 und darüber hinaus

Angesichts der rasanten Weiterentwicklung von Quantencomputing stehen uns im Jahr 2025 wahrscheinlich große Neuerungen bevor, die sich auf verschiedene Bereiche wie das Gesundheitswesen, die Finanzen sowie die Technologie auswirken könnten.

Sowohl Forschung als auch Unternehmen im Bereich des Quantencomputings arbeiten hart an der Optimierung der Fähigkeiten von Quantencomputern.

Der Schwerpunkt liegt dabei auf einer schnelleren, leistungsfähigeren und einfacheren Nutzung.

Diese Veränderungen im Status des Quantencomputings könnten zu aufregenden neuen Durchbrüchen in der künstlichen Intelligenz, Sicherheit und Medizin führen.

Wie sieht also die Zukunft des Quantencomputings aus?

Mit Blick auf das Jahr 2025 und darüber hinaus haben wir Experten gebeten, uns ihre Ansichten über die künftigen Anwendungen des Quantencomputings und sein enormes Potenzial zu verraten.

Wichtigste Erkenntnisse

Mit Investitionen ins Quantencomputing könnte sich ein Jahrhundertsprung vollziehen, ähnlich wie Elektrizität die Welt revolutionierte.
Die bahnbrechende Ankündigung zum Quantencomputing im Jahr 2025 könnte eher von einer Regierung als von einem privaten Unternehmen kommen.
Die Trends im Cybersecurity-Bereich werden sich 2025 an die wachsende Bedrohung durch die Fortschritte des Quantencomputings anpassen müssen.
2025 werden Organisationen und Regierungen mit der Einführung einer quantensicheren Verschlüsselung zum Schutz ihrer Daten beginnen.

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Wichtigste Erkenntnisse
Sechs Prognosen zum Quantencomputing
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Sechs Prognosen zum Quantencomputing

Hier sind die Vorhersagen über die Zukunft des Quantencomputings im Jahr 2025.

1. Quantencomputing wird an Bedeutung gewinnen

Highlights:

Signifikante Fortschritte bei Quanten-Hardware, -Software und –Algorithmen werden die Forschung und Entwicklung vorantreiben.
Die Übernahme wird aufgrund begrenzter finanzieller Mittel und mangelnder Kenntnisse über die tatsächlichen Möglichkeiten von Quantencomputern langsamer erfolgen.
Im Jahr 2025 wird die Dynamik zunehmen, aber eine breitere Akzeptanz wird von der Bereitschaft der Unternehmen und der Erprobung des Konzepts abhängen.
Quantentechnologien werden sich als potenzielle Lösungen für praktische Probleme erweisen, auch wenn die traditionellen KI-Methoden bei großen Aufgaben weiterhin dominieren werden.

Die jüngsten Fortschritte im Bereich Quantencomputing haben die Realisierung seines Potenzials näher gebracht.

Um jedoch zu verstehen, wie schnell das Quantencomputing angenommen werden könnte, muss man seinen Nutzen, sein Entwicklungsstadium und die aktuelle Nachfrage betrachten, sagt Srikumar Ramanathan, Chief Solutions Officer bei Mphasis.

Was das Angebot betrifft, so kann der Schwerpunkt auf Wachstum in den Bereichen Technologie, Ökosysteme und Talente gelegt werden.

Zum Beispiel tauchen Quantentechnologien allmählich als Lösungen für praktische Probleme auf, fügt er hinzu.

Allerdings haben diese Technologien noch keinen klaren Vorteil gegenüber herkömmlichen KI-Methoden in großem Maßstab gezeigt.

„Trotz bedeutender Fortschritte bei Quanten-Hardware, -Software und -Algorithmen sind die Skalierung und das Erreichen der gewünschten Leistungsniveaus noch nicht abgeschlossen“, so Ramanathan.

„Es wurden jedoch Erfolge bei der Schließung der Talentlücke erzielt, mit dem Schwerpunkt auf der Entwicklung quantengestützter Arbeitsabläufe für praktische Anwendungen.“

Auf der Nachfrageseite sind die Unternehmen trotz des zunehmenden Bewusstseins für das Quantencomputing noch in der Anfangsphase, wenn es um das Verständnis für seine Nutzung geht, sagt er.

Diese Herausforderung wird durch die begrenzte Finanzierung noch verschärft, da sich die meisten Investitionen auf die herkömmliche KI konzentriert haben.

„Vor diesem Hintergrund wird die Einführung von Quantencomputing im Jahr 2025 zweifellos an Dynamik gewinnen, angetrieben durch verstärkte F&E-Aktivitäten in allen Branchen“, stellt Ramanathan fest.

„Eine breitere Akzeptanz, die die Bereitschaft der Organisationen und die Erprobung von Konzepten voraussetzt, wird jedoch noch einige Zeit in Anspruch nehmen.“

2. Quantensprung: industrielle Übernahme und Standards

Highlights:

Post-Quantum-Kryptographie-Standards, wie die vom National Institute of Standards and Technology zertifizierten, werden sich immer mehr durchsetzen.
Unternehmen werden mit der Aufnahme von quantensicheren Sicherheitsmaßnahmen in ihre Systeme beginnen.
Die branchenweite Einführung der Post-Quantum-Verschlüsselung wird zu erheblichen Veränderungen in der Produktentwicklung führen.

Laut Robert Haist, Chief Information Security Officer bei TeamViewer, wird im Jahr 2025 das Bewusstsein für Quantencomputing in der breiten Öffentlichkeit zunehmen. Gleichzeitig werden Organisationen die sich abzeichnende Post-Quantum-Welt immer ernster nehmen.

Haist erklärte gegenüber Techopedia:

„Da das National Institute for Standards and Technology in den USA bereits Post-Quantum-Verschlüsselungsmethoden für verschiedene Anwendungen zertifiziert, gehe ich davon aus, dass diese Standards in der gesamten Branche übernommen werden und die Unternehmen sich auf die Anpassung ihrer Produkte einstellen werden.“

Während Tech-Giganten schon lange ein Post-Quantum-Kryptoprotokoll für sicheres Messaging planen, wie z. B. Apple mit der Ankündigung von iMessage mit PQ3 im Jahr 2024, werden nun auch kleinere Tech-Firmen nachziehen, so Haist.

„Obwohl ich glaube, dass wir noch mindestens fünf Jahre vom ‚Q Day’ entfernt sind, an dem Quantencomputer endlich Verschlüsselungsalgorithmen knacken, könnte sich das schnell ändern“, erklärt er.

„Denken Sie an ChatGPT und die drastischen Veränderungen, die wir in den letzten zwei Jahren im Bereich der KI erlebt haben. Nur wenige haben vorhergesagt, dass sich diese Massenanwendung so schnell durchsetzen wird, wie es passierte, und heute ist es schwierig, ein Produkt oder eine Dienstleistung zu finden, die diese Technologie nicht beinhaltet.“

3. Jenseits des Hypes

Highlights:

Das Quantencomputing wird sich in hybriden Systemen weiterentwickeln, in denen Quantenverarbeitungseinheiten (QPUs) mit klassischer Hardware wie CPUs, GPUs und LPUs kombiniert werden.
Dank besserer Fehlerkorrekturen und Qubits werden leistungsfähigere Quantencomputer möglich.
Quantengestützte Arbeitsabläufe werden sich in praktischen Anwendungen wie maschinelles Lernen, Optimierung und Quantenchemie durchsetzen.

Laut Bill Wisotsky, technischer Hauptarchitekt bei SAS, wird das Quantencomputing erhebliche Fortschritte bei der Behebung von Fehlern und der Behandlung von Problemen machen, so dass mehr Qubits (die Grundeinheiten von Quantencomputern) verwendet werden können.

Dieser Fortschritt wird die Daten- und KI-Branche weiter verändern. Zu den Bereichen, die am meisten davon profitieren werden, gehören das quantenmaschinelle Lernen, die Quantenoptimierung sowie die Quantenchemie und -biologie.

„Das Quantencomputing wird auch in seiner hybriden Entwicklung voranschreiten, wobei Quantenverarbeitungseinheiten (QPUs) weiter mit CPUs, GPUs und LPUs integriert werden“, sagt er.

„Und QPUs werden für spezielle Problemklassen oder -formulierungen eingesetzt werden.“

Mit Blick auf die Zukunft des Quantencomputings könnten Investitionen in Quantencomputer zu einem Jahrhundertdurchbruch führen, ähnlich wie es einst die Elektrizität war, so Wisotsky.

„Es wird neue Lösungen und Fortschritte in Wissenschaft und Physik ermöglichen, die wir bisher noch nicht gesehen haben“, fügt er hinzu.

4. Großes Jahr für das Quantencomputing

Highlights:

Die Vereinten Nationen werden das Jahr 2025 zum Internationalen Jahr der Quantenwissenschaft und -technologie ausrufen.
Das US-Handelsministerium wird Standards für die Post-Quantum-Kryptographie festlegen.
Dieses Jahr wird einen Wendepunkt darstellen, da das Quantencomputing in der globalen Diskussion an Bedeutung gewinnt.

Ist das Quantencomputing also die Zukunft der Technologie? Nun, es gibt wichtige Anzeichen dafür, dass 2025 ein großes Jahr für das Quantencomputing sein wird, sagt Damian Mencini, Senior Cyber Advisor bei Morrison Foerster.

Mencini erklärte gegenüber Techopedia:

„In diesem Jahr verkündeten die Vereinten Nationen das Jahr 2025 als Internationales Jahr der Quantenwissenschaft und -technologie, und das National Institute of Standards and Technology des US-Handelsministeriums gab seine Post-Quantum-Kryptostandards bekannt, die gegen Quantencomputing-Cyberangriffe schützen sollen, was ein Hinweis darauf ist, dass die Bedrohung möglicherweise vor der Tür steht.“

Mencini fügt jedoch hinzu, dass die Privatindustrie zwar auch im nächsten Jahr wichtige Meilensteine erreichen dürfte, der Durchbruch beim Quantencomputing aber eher von einer Regierung als von einem Unternehmen kommen könnte.

5. Quantencomputer in den nächsten fünf Jahren

Highlights:

Unternehmen werden mit der Planung für die Integration des Quantencomputings in ihre Abläufe beginnen, insbesondere für die Cybersicherheit und Verschlüsselung.
Die Technologie wird sich weiterentwickeln, mit dem Schwerpunkt auf der Stabilisierung und Skalierbarkeit von Quantencomputern.
Fehlertolerante Quantencomputer, die zuverlässigere und genauere Ergebnisse liefern, werden auch nach 2025 im Fokus stehen.

Es wird erwartet, dass sich die Technologie in den nächsten fünf Jahren rasant weiterentwickelt und Branchen sowie unser tägliches Leben umgestaltet, sagt John Prisco, CEO von Safe Quantum.

Die Fortschritte im Quantencomputing werden datengestützte Erkenntnisse in allen Sektoren ermöglichen, einschließlich des Gesundheits-, Finanzwesens, der Regierungsbehörden und der Rechenzentren.

Das Quantencomputing ist noch nicht in aller Munde. Aber es entwickelt sich weiter und wird voraussichtlich große Veränderungen für die Cybersicherheit und die Datenverschlüsselung mit sich bringen, sagt er.

Die heutige Verschlüsselung beruht auf komplexen mathematischen Verfahren, aber Quantencomputer könnten diese Methoden irgendwann brechen. Allerdings wird dies wahrscheinlich nicht im Jahr 2025 der Fall sein.

„Bei den heutigen Qubits fehlt die Fehlerkorrektur“, so Prisco.

„Es besteht ein großer Unterschied zwischen den aktuellen Qubits und den logischen Qubits, die über eine eingebaute Fehlerkorrektur verfügen. 2025 werden wir uns auf fehlertolerante Quantencomputer konzentrieren, doch es wird bis zum Ende des Jahrzehnts dauern, bis eine echte Fehlertoleranz perfektioniert ist.“

6. Post-Quantum-Computing: die nächste Sicherheitsgrenze

Highlights:

Quantensichere Verschlüsselung, darunter Quantenschlüsselverteilung und Post-Quantum-Kryptographie (engl. post-quantum cryptography, PQC), wird künftig eine entscheidende Rolle für die Datensicherheit spielen.
Regierungen und Unternehmen werden in den Schutz ihrer Daten durch Verschlüsselungsmethoden investieren, die gegen Quantencomputer-Angriffe resistent sind.
Der Übergang zur quantenresistenten Technologie wird in Branchen mit sensiblen Informationen wie dem Bank- und Gesundheitswesen vorangehen.

Auch wenn die breite Übernahme des Quantencomputings noch einige Jahre auf sich warten lässt, bringt es laut Prisco neue Möglichkeiten, aber auch Sicherheitsherausforderungen mit sich.

„Im Jahr 2025 wird wahrscheinlich ein starker Fokus auf quantensichere Überwachungsmaßnahmen liegen, wobei sich Unternehmen der Post-Quantum-Kryptographie und der Quantenschlüsselverteilung als hybride Verteidigung für den Schutz ihrer Daten vor fortgeschrittenen Hackern zuwenden werden“, fügt er hinzu.

Nach Ansicht von Avishai Sharlin, Division President, Product and Network bei Amdocs, wird das Post-Quantum-Computing (PQC) im Jahr 2025 einen großen Schritt nach vorne machen, wenn Unternehmen und Regierungen mit der Einführung einer quantensicheren Verschlüsselung zum Datenschutz beginnen.

„Nachdem das National Institute of Standards and Technology die für PQC benötigten Schlüsselalgorithmen fertiggestellt hat, werden die Unternehmen diese bald in ihre Sicherheitssysteme integrieren“, sagt er.

„Die Umstellung wird auch Updates wie Java 21+ erfordern, das für die Verwaltung quantensicherer Verschlüsselungsschlüssel unerlässlich ist.“

Für Branchen mit sensiblen Informationen wird der Übergang zu quantenresistenter Technologie ein wichtiger Schritt im Kampf gegen neue Bedrohungen der Cybersicherheit sein, erklärt er.

Steven Karan, Head of Insights and Data bei Capgemini Canada, stimmt Sharlins Einschätzung zu.

Karan sagte:

„Auch wenn das Quantencomputing noch in den Kinderschuhen steckt und nicht damit zu rechnen ist, dass es im Jahr 2025 zum Mainstream wird, erwarte ich, dass Organisationen ihre Planungen für das neue Jahr intensivieren werden.“

Insbesondere Betriebe, die eine sichere Infrastruktur unterhalten, wie Banken, Versicherungen und das Gesundheitswesen, sollten mit der Entwicklung von Plänen und Strategien zur Risikominderung für Quantencomputing beginnen, so Karan.

Fazit

Das Quantencomputing wird sich bis 2025 und darüber hinaus rasant entwickeln und Bereiche wie das Gesundheitswesen, die Finanzwelt und die Sicherheit verändern.

Diese Zukunft der Quantentechnologie könnte uns superschnelle Computer und erstaunliche neue Entdeckungen bringen.

Mit dem Fortschritt der Technologie sind schnellere Computer, bessere Lösungen für schwierige Probleme und effizientere Verfahren zur Informationsverarbeitung zu erwarten.

Trotz der noch bestehenden Herausforderungen, wie z. B. die Gewährleistung der Stabilität und Skalierbarkeit der Technologie, könnte das Quantencomputing den Umgang mit komplexen Problemen revolutionieren.

Mit fortlaufender Forschung und Innovation sieht die Zukunft des Quantencomputings vielversprechend aus.