Wann sollten Sie in Quantum Computing investieren?

Inhaltsverzeichnis

1. Quantum Value 
2. Quantenhorizont
3. Quantum Timing

Es gibt einen ziemlichen Hype um Quantum Computing. Bis zu 81 % der britischen Unternehmen erwarten, dass Quantum Computing bis 2030 ihren Bereich revolutionieren wird. Die Behauptung, dass die gesamte IT-Branche revolutioniert werden könnte, ist einerseits übertrieben. Andererseits durchbrechen Quanten die inhärenten Grenzen klassischer Computer in den Bereichen Optimierung, maschinelles Lernen und KI, Chemie und Simulation. Also, wann können Sie damit rechnen, dieses Potenzial auszuschöpfen? Und wann wäre der richtige Zeitpunkt zu investieren?

Quantum Value 

Quantum Computing verspricht, Aufgaben zu bewältigen, die herkömmliche Computer in vertretbarer Zeit nur schwer oder gar nicht bewältigen können. Es überrascht nicht, dass Anbieter bestrebt sind, die „Quantenüberlegenheit“ zu beweisen – Anwendungsfälle zu finden, in denen Quantencomputer ihre konventionellen Gegenstücke übertreffen können.

Google zum Beispiel beanspruchte 2019 theoretisch die Vorherrschaft über eine Berechnung und im Jahr 2022 meldeten sie sich mit Quantum Machine Learning (QML). Wir haben die Möglichkeit, dies mit quantenbasierten Projekten zu vergleichen, die wir bereits für unsere Kunden abgeschlossen haben. In unseren Projekten haben wir tatsächlich gesehen, dass die Quantenoptimierung in einigen Fällen die besten konventionellen Ansätze (Gurobi) übertrifft.

Ist der Unterschied groß und beständig genug, um Ihr Geschäft zu revolutionieren? Die ehrliche Antwort lautet: morgen ja, aber heute noch nicht.

Das heißt aber nicht, dass Investitionen bis morgen warten sollten. Der Geschäftswert von Quantum Computing geht über den bloßen Leistungsvorteil hinaus:

• Quantenüberlegenheit oder Vorteil in einer kleinen, aber stetig zunehmenden Anzahl von Fällen;
• Quantenhorizont, der sich erweitert, wenn Sie das Potenzial von Quantencomputern erkunden, um Ihre spezifische Branche und Ihr Geschäft zu transformieren;
• Quantum Readiness, wie Sie sich jetzt mit Quantum Computing beschäftigen, bereitet Ihr Unternehmen darauf vor, die kommende Welle vor Ihren Konkurrenten zu reiten;
• Quantum-Portfolio, das für die größten Unternehmen relevant ist, die in der Lage sind, ihr eigenes geistiges Eigentum in diesem aufstrebenden Bereich zu entwickeln.

In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf den Quantenhorizont, da dieser die Entscheidung, wann investiert werden soll, am stärksten beeinflusst – und in einem wettbewerbsorientierten Markt ist eine Investition möglicherweise nicht optional. Optimierung ist die geschäftsfähigste Quantennutzung, aber keineswegs die einzige. Obwohl einige Anbieter argumentieren, dass jede Optimierungstechnologie Ihnen helfen wird, sich auf Quanten vorzubereiten, würden wir vermuten, dass dies möglicherweise nicht ausreicht. Stattdessen ermutigen wir Sie, ein Gespür für die spezifischen Stärken von Quanten- und quanteninspirierten Lösungen zu entwickeln. Dies wird Ihnen und Ihren Mitarbeitern dabei helfen, herauszufinden, wie sich Quantum Computing auf das Geschäft in Zukunft auswirken wird.

Quantenhorizont

Was befindet sich am Quantenhorizont? Um zu verstehen, wann Ihr Unternehmen in Quantencomputer investieren sollte, ist es wichtig, die Landschaft kurz- bis mittelfristig zu kennen.

Giganten wie IBM, Google, Intel und Microsoft sowie eine Vielzahl von Start-ups investieren stark in Quantenhardware und -software. Beide befinden sich noch in einer rasanten Entwicklung. Dennoch ist klar, welche Quantenalgorithmen entweder bereits kommerziell rentabel sind oder es in Kürze (3–5 Jahre) bis mittelfristig (5–15 Jahre) werden.

Sofort oder kurzfristig realisierbar: ●

Mittelfristig realisierbar: ○

Schon heute realisierbar, mittelfristig mit leistungsfähigeren Anwendungen: ●○

 Tabelle 1. Quantum, Zusammenfassung der Anwendungsfälle. 

 

Jeder Punkt in dieser Tabelle steht für einen potenziellen Wettbewerbsvorteil. Neue Quanten- und Quanten-inspirierte Algorithmen können innovative Lösungen und Ansätze beflügeln - von der KI-gestützten medizinischen Diagnostik, über die Entdeckung neuer Materialien oder Arzneimittel durch hochpräzise Simulation, bis hin zur Produktionsplanung in einer Fabrik.

Beispiel ist unser Pilotprojekt zur Bestandsplanung im Jahr 2022, für einen großen Getränkehersteller. Aber nicht nur die Leistung, die durch den Einsatz von Quantencomputern im Produktionsmaßstab erzielt wurde, war beeindruckend. Wir konnten zudem untersuchen, wie das Quantenmodell verfeinert werden könnte, um das spezifische Geschäft des Kunden noch besser widerzuspiegeln. Ihr vorhandenes traditionelles System ist nicht in der Lage, diese Verfeinerungen zu unterstützen und gleichzeitig eine akzeptable Leistung beizubehalten.

Die meisten „Near-Terms“ Anwendungen, einschließlich dieses Bestandsplanungssystems, verwenden Optimierer, die auf Quanten- oder Quanten-inspiriertem Annealing basieren. Diese Spezialprozessoren sind ausgereifter und kommerziell rentabler als ihre auf Quantenschaltkreisen basierenden Kollegen. Obwohl Schaltkreise in den nächsten Jahren in KI, Simulation und Optimierung eine frühe kommerzielle Anwendung erhalten werden.

Quantum Timing

• Was ist also der richtige Zeitpunkt, um in Quantum Computing zu investieren? Die Antwort ist natürlich einzigartig für jedes Unternehmen, aber bis zu einem gewissen Grad sollte sie „jetzt“ lauten. Quantum Computing ist so weit fortgeschritten, dass jedes Unternehmen in die Erforschung und Bewertung der folgenden Fragen investieren sollte:
• Welche Art von Quantum Computing wird Ihre Branche zuerst beeinflussen? Unter Bezugnahme auf Tabelle 1, werden die ersten Auswirkungen in einer Vielzahl von Optimierungsanwendungen und KI liegen, gefolgt von der Simulation. Sind diese in Ihrem Kerngeschäft involviert? Die Antwort ist wahrscheinlich „Ja“. Zum Beispiel:

      - Verbesserung und Optimierung von Produktionsprozessen in der Fertigung;

      - Lieferketten-, Lagerhaltungs-, Preisoptimierungs- und Empfehlungssysteme im Einzelhandel;

      - Personal- und Ressourceneinsatzplanung, maschinelles Lernen, Diagnostik und Simulation im Gesundheitswesen;

      - Ressourcenplanung, Lagerhaltung und Supply Chain Management in der Logistik;

      - Optimierung von Produktions- und Verteilungsprozessen und Simulation im Energiebereich.

• Wie ausgereift ist diese Technologie und wann wird sie voraussichtlich kommerziell nutzbar sein? Sie wird bereits in Produktionsumgebungen zur Optimierung eingesetzt und bietet in bestimmten Fällen einen Vorteil. Quantengestütztes maschinelles Lernen und KI sowie Simulation werden in den nächsten Jahren beginnen, sich kommerziell durchzusetzen.

Quantencomputer wurden bereits erfolgreich in unterschiedlichen Kontexten wie der Optimierung von Fließbandrobotern, der Müllabfuhr, der Einsatzplanung von Mitarbeitern im Gesundheitswesen, dem Lieferkettenmanagement von Supermärkten, der Lagerhaltung und der Optimierung der Energieverteilung eingesetzt.

An diesem Punkt ist es vorteilhaft, in die Erforschung der Vorteile zu investieren, die Quantum Computing Ihrem Unternehmen bieten kann, beispielsweise durch die Durchführung eines Pilotprojekts.

Wie viel sind Sie bereit und in der Lage zu investieren, um der Konkurrenz einen Schritt voraus zu sein? Oder umgekehrt, insbesondere in den Bereichen, in denen Quantum Computing Ihr Kerngeschäft beeinflussen wird: Können Sie es sich leisten, nicht zu investieren?

In einigen Fällen ist es noch recht früh, ein Pilotprojekt mit Quantum Computing durchzuführen. Wenn beispielsweise der erste betroffene Teil Ihrer Branche die Quantensimulation zur Unterstützung der Produktentwicklung ist, ist die Einführung in einer Produktionsumgebung noch einige Jahre entfernt. Aber selbst dann wäre es aus strategischer Sicht sinnvoll, vertrauenswürdige Partner zu gewinnen und die Mitarbeiter zu ermutigen, zumindest mit den Entwicklungen in der Quantenwelt Schritt zu halten.