»Wann und wie können Industrieunternehmen Quantencomputing erfolgreich einsetzen?« Das ist eine große Frage, die vor allem der Industrie unter den Nägeln brennt. Weltweit forschen Quantenforscherinnen und Quantenforscher an Antworten. Mit Quantencomputing verbindet man die Hoffnung, perspektivisch Probleme zu lösen, die aktuell mit klassischen Methoden nicht oder nur schwer lösbar sind. Doch das verbreitete Warten auf bahnbrechende Hardwareentwicklungen kann für Unternehmen fatal sein, denn Quantencomputing hat das Potenzial, disruptiv in die Industrie einzuziehen – wer nicht vorbereitet ist, droht den Anschluss zu verlieren. Es muss daher jetzt schon aktiv am passenden Softwaredesign für die Zukunft gearbeitet werden. Damit Unternehmen wettbewerbsfähig bleiben, kann die aktive Auseinandersetzung, wie das Thema im eigenen Unternehmen strukturiert angegangen werden kann, erfolgskritisch sein.
Technologie erleben, bevor sie eingeführt wird
Vielen potenziellen Anwenderinnen und Anwendern in der Industrie erscheint die Schlüsseltechnologie Quantencomputing erstmal spannend und faszinierend – aber für Alltagsprobleme immer noch wie Science-Fiction: Kühne Visionen einer technologischen Zukunft, die irgendwann einmal beginnen wird. In den letzten Jahren gab es jedoch einige vielversprechende Entwicklungen bezüglich der Hardware und auf der Software/Algorithmik-Seite, die darauf hoffen lassen, dass sich das Zeitfenster bis zur Einführung mit jedem Jahr verkleinert. Vor ein paar Jahren konnte man nur mit wenigen Qubits rechnen, heute sind Rechnungen auf Systemen mit hunderten von Qubits möglich. In den Feldern Materialwissenschaften und Quantenchemie zeichnen sich beispielsweise große Potenziale ab, da konventionelle Rechner bei Problemen in diesen Feldern schnell an ihre Grenzen kommen. Mit Quantencomputing könnte man beispielsweise neue Medikamente entwickeln.
Wie nah die abstrakte Quantenzukunft heute schon ist, welche Vorteile und neue Geschäftschancen sie für deutsche Unternehmen realisierbar macht, kann nicht nur durch Strategien und Studien vermittelt werden. Entscheidend dafür ist auch das konkrete Erleben – und zwar durch die Macher und Macherinnen sowie Entscheidungstragenden in den Unternehmen von heute. Demonstratoren können einen niederschwelligen Zugang zum Thema Quantencomputing ermöglichen und den Anwenderinnen und Anwendern praktische Einsichten und ein strategisches Bewusstsein zu konkreten Anwendungsmöglichkeiten in ihren Betrieben schaffen. Mit unserem Quantum Lab am Fraunhofer IAO versuchen wir, die Grundlagen des Quantencomputings mithilfe von spannenden Experimenten erlebbar zu machen – quantenmechanische Prinzipien vermitteln wir dadurch auf verständliche Weise.
Unsere neueste Entwicklung im Lab ist ein VR-Demonstrator, der die Nutzerinnen und Nutzer in eine fiktive Quantenwelt führt und die Auswirkungen und Herausforderungen von Quantencomputing anhand von ausgewählten Anwendungsbereichen erlebbar macht. Ohne viel technisches Vorwissen werden die Nutzerinnen und Nutzer mit Visualisierungen und Animationen konfrontiert, die das Thema greifbar machen und zielgruppengerecht aufbereitete Informationen kompakt vermittelt. Mit diesem Einblick ins komplexe Themenfeld Quantencomputing versuchen wir die Brücke zwischen Theorie und Praxis zu schlagen. Wie gelingt es wirtschaftsrelevante Fragestellungen mit innovativen Quantencomputing-Algorithmen ganzheitlich umzusetzen? Um diese zentrale Frage zu adressieren und praktikable Quantenvorteile auf verschiedenen Hardware-Plattformen zu demonstrieren, haben wir flaQship gegründet. Im neuen Fraunhofer-Lab für anwendungsorientiertes Quantencomputing Stuttgart-Heilbronn bündeln das Fraunhofer IAO, das Fraunhofer IPA und das IAT der Universität Stuttgart ihre Forschungskompetenzen. Unser neuer VR-Demonstrator kann dabei ein Türöffner für Unternehmen sein, um sich aufs Thema Quantencomputing einzulassen.
Zusammen mit meinem Kollegen Niclas Schillo und meiner Kollegin Dr. Anne-Sophie Tombeil entwickelten wir für die Entwicklung des VR-Demonstrators ein fachlich korrektes und gleichzeitig zielgruppenspezifisches Storyboard, das technisch und gestalterisch von unseren Kollegen Lars Weber, Jörg Frohnmayer und Moritz Häcker vom Team eXtended Environment umgesetzt wurde. Damit konnten wir die potenziellen Auswirkungen von Quantencomputing in der Medizin oder im Finanz- und Energiesektor anschaulich erlebbar machen.
Positive Resonanz: Erfahrungen von der Quantum Effects 2025
Bei der Quantum Effects 2025 wurde unser VR-Demonstrator zum ersten Mal präsentiert und sehr gut angenommen. Ein immer wiederkehrendes Feedback der Nutzenden: Die direkte und persönliche Ansprache durch einen Qubit-Charakter wurde als sehr positiv bewertet. Er wurde als charmanter Eyecatcher wahrgenommen und schafft gleich eine persönliche Bindung zum Thema. Ein anderes Fraunhofer-Institut war so begeistert von dieser Art der niederschwelligen Wissensvermittlung, dass Interesse bekundet wurde, solch einen VR-Demonstrator auch fürs eigene Institut zu nutzen.
Diese ersten Erfahrungen haben uns gezeigt, dass es sich durchaus lohnt, andere Wege zu gehen und VR als Kommunikationstool für den niederschwelligen Einstieg ins Thema Quantencomputing zu nutzen. Mit diesem ersten Impuls, Unternehmen die möglichen Potenziale dieser Technologie näherzubringen, berühren wir einen ganz wesentlichen Punkt: Wir setzen Ankerpunkte für Gesprächsanlässe, wie das Thema Quantencomputing im eigenen Unternehmen angesiedelt sein könnte, und legen vielleicht einen inneren Hebel um, sich mit diesem zukunftsweisenden Thema jetzt schon zu beschäftigen. Aktuelle Unternehmensbefragungen in Deutschland zeigen, dass viele Firmen zwar das Potenzial von Quantentechnologien sehen, aber aufgrund fehlender Informationen zu marktreifen Anwendungen und unsicherem wirtschaftlichem Nutzen bei Investitionen zögern – gerade hier kann transparente, gut aufbereitete Wissenschaftskommunikation Orientierung geben und Investitionsentscheidungen vorbereiten (Bitkom 2024; BSI/KPMG 2023).
Technologische Innovationen brauchen innovative Vermittlung
Die Entwicklungen im Bereich Quantencomputing sind vielversprechend, doch das Warten auf bahnbrechende Hardwareinnovationen könnte für Unternehmen riskant sein. Schon heute ist es wichtig, mögliche Anwendungsfälle zu identifizieren. Es gilt Kompetenzen aufzubauen und mit Pilotprojekten zu experimentieren, um sich einen Vorsprung zu sichern, wenn die Technologie reifer wird. Wer zu spät einsteigt, muss Use Cases, Kompetenzen und Partnerschaften unter höherem Zeitdruck nachholen. Effektive Vermittlung für die Praktiker und Praktikerinnen im Unternehmen spielt dabei eine entscheidende Rolle.
Unser VR-Demonstrator hat gezeigt, dass innovative Ansätze zur Wissensvermittlung nicht nur einen niederschwelligen Einstieg ins Thema Quantencomputing bieten, sondern auch Gesprächsanlässe schaffen, wie und wo das Thema im eigenen Unternehmen verankert werden kann. Aktuelle Unternehmensbefragungen zu Quantentechnologien legen nahe, dass verständliche Informationen zu Anwendungsfällen, Herausforderungen und Nutzen ein wichtiger Faktor sind, damit Unternehmen den Schritt von abstraktem Interesse zu konkreten Investitionen gehen – genau hier kann transparente, gut gestaltete Wissenschaftskommunikation ansetzen. Die positiven Rückmeldungen von Nutzenden bei der Quantum Effects zeigen, welches Potenzial in solchen interaktiven Formaten steckt. Wir sind auf jeden Fall gespannt, wohin die Reise im Bereich Quantencomputing hingeht und welchen Beitrag die Wissenschaftskommunikation dabei leisten kann, um Quantencomputing in die Anwendung zu bringen. Wenn Sie Ihre Reise in die Quantenzukunft Ihres Unternehmens realistisch starten wollen, melden Sie sich gerne zu einer Tour in unserem Quantum Lab an und lassen Sie uns gemeinsam herausfinden, wo konkrete Bedarfe und die Potenziale liegen und welche konkreten Schritte dafür nötig sind. Alle Informationen zur Tour und Anmeldung finden Sie in den Leselinks.
Leselinks:
- Virtual Reality: So sieht Quantentechnologie für Ihr Unternehmen aus
- Fraunhofer-Lab flaQship
- Quantum Lab
- flaQship-Trainingsangebote
- INQUBATOR: Quantencomputing-Test- und Beratungszentrum für Unternehmen
- Marktumfragen von BSI und KPMG in Deutschland zu Kryptografie und Quantencomputing
- Unternehmensbefragung von bitkom
Kategorien: Virtuelle Welten, Zukunftstechnologien
Tags: Quantencomputing
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