Fraunhofer Weiterbildung Quantencomputing

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Vom 16.02.2023 - 17.02.2023

 

Schulungsangebot Quantencomputing BW

Vom Einstieg bis in tiefergehende Fragestellungen, ob mit oder ohne Vorkenntnisse. Januar - Dezember

Was bedeutet Quantencomputing?

Was versteht man eigentlich unter Quantencomputing? Was sind Qubits?

Quantencomputer haben das Potenzial, Informationen schneller zu verarbeiten und komplexere Probleme zu bewältigen als klassische digitale Computer. Quantenbasierte Rechner können Berechnungen deutlich schneller als herkömmliche durchführen; das liegt daran, dass sie quantenmechanisch verschränkte Elementarteilchen wie Elektronen oder Photonen als Informationseinheit nutzen: Qubits.

Qubits können nicht nur – wie klassische Bits – die Werte 0 oder 1 annehmen, sondern gleichzeitig auch alle dazwischen. So können komplexe Aufgaben parallel statt linear bearbeitet werden. Quantenrechner sollen so künftig Probleme in Sekunden lösen, für die bisherige Computer Jahre brauchen.

Weshalb ist Quantencomputing so interessant?

Neben der Schnelligkeit haben Quantencomputer das Potenzial, Fragestellungen zu bearbeiten, für die es bisher keine Lösungsansätze gab. Vor allem Simulationen und die Lösung von Optimierungsproblemen sind vielversprechende Anwendungsgebiete. Mithilfe von Simulationen lassen sich etwa die Eigenschaften von Molekülen und Materialien vorhersagen. Optimierungsprobleme stellen sich zum Beispiel in der Logistik, wenn es darum geht, den optimalen Verkehrsfluss zu ermitteln, um Straßen zu entlasten.

Weiterhin ist beispielsweise im  Bereich der  IT-Sicherheit bereits nachgewiesen, dass ein Quantencomputer die klassischen Verschlüsselungsalgorithmen sehr schnell brechen kann und somit neue Verfahren, die nicht auf rein rechnerisch schwierigen mathematischen Problemen basieren, zu entwickeln sind. Insbesondere wichtig ist hier, dass in gewissen Bereichen, wie der sicheren Infrastruktur, die sichere Kommunikation heute auch in Zukunft nicht entschlüsselt werden sollte. 

Sie möchten noch mehr zu Quantencomputing erfahren?

Nutzen Sie unseren ersten kostenfreien Onlinekurs „Quantencomputing – Funktionsweise und Anwendungsfälle“. In diesem Selbstlernkurs lernen Sie im ersten Modul die Grundlagen und Funktionsweisen des Quantencomputing kennen. Dabei werden die Besonderheiten von Quantensystemen ebenso wie der technologische Nutzen dieser Kenntnisse erläutert.

Das zweite Modul bietet darauf aufbauend eine Auswahl konkreter Anwendungsfälle, in denen diese Technologie bisher ungeahnte Möglichkeiten und Verbesserungen bieten soll. Neben dem Verständnis der technischen Hintergründe wird so ein Bezug zur Praxis geschaffen. Ziel des Kurses ist es, einen Einstieg in das Thema Quantencomputing mit Relation zu möglichen Anwendungsbereichen zu erreichen.

Planen Sie für die beiden Selbstlernmodule jeweils ca. 20 Minuten ein.

Zielgruppe sind Führungskräfte, Ingenieurinnen und Ingenieure, Technik-Pioniere und alle, die gerne in das Thema Quantencomputing eintauchen möchten 

© IBM, iStock

In welchen Branchen findet die Quantencomputing Technologie Anwendung?

Branchen

Medizin

Hier ermöglicht Quantencomputing beispielsweise die effizientere Entwicklung von Medikamenten oder die Verbesserung von Diagnoseverfahren.

Chemie, Pharmazie, Materialwissenschaften

Mithilfe der Simulation von Molekülen könnten in Zukunft beispielsweise gezielt Katalysatoren entwickelt werden, die chemische Produktionsverfahren effizienter machen. 

Ingenieurwesen

Auch das Ingenieurwesen profitiert besonders im Bereich der Optimierung – zum Beispiel, wenn Materialien mit bestimmten Eigenschaften benötigt werden und dabei ein Abwägen zwischen Stabilität und Gewicht stattfindet. 

Logistik

Ein optimaler Verkehrsfluss entlastet Straßen und andere Transportwege. Quantenalgorithmen können angewandt werden, um beispielsweise ideale Mobilfunknetzstrukturen zu ermitteln oder für Krankenhäuser medizinische Ressourcen optimal zu verteilen. 

Finanzwirtschaft

Im Finanzwesen lassen sich Risikoanalysen und Portfolio-Optimierungen mit Quantencomputing in Zukunft schneller realisieren. Auch die Erkennung und Prognose von Betrugsversuchen und lässt sich durch Quantencomputing effizienter sicherstellen.

IT-Sicherheit

Leistungsfähigere Rechner können sichereren Datentransfer und  bessere abhörsichere Kommunikationsnetze ermöglichen. Wichtig wird an dieser Stelle die Frage nach der Post-Quanten-Sicherheit, also inwiefern es durch Quantencomputer auch neue Herausforderungen in der IT-Sicherheit geben wird.

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