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Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag

Themenkurzprofil

Quantencomputer

Zusammenfassung

Quantencomputer versprechen durch ihre neuartige parallele Ausführung von Rechenoperationen einen innovativen Ansatz zur Lösung rechenintensiver Fragestellungen, bei denen konventionellen Computern physikalische Grenzen gesetzt sind. Das Einsatzpotenzial liegt hierbei in der Verarbeitung sehr großer Datenmengen und bei Echtzeitsimulationen.

Lange Zeit war unklar, ob Quantencomputer überhaupt entwickelt werden können, weil die dafür erforderlichen Systeme an die Grenzen des Machbaren stießen. Aktuellere Erfolge in der Forschung haben zuletzt dazu geführt, dass Quantencomputer den Übergang aus der Grundlagenforschung in die Anwendungsentwicklung finden. So haben in den letzten Monaten führende Technologieunternehmen, darunter IBM, Intel und Google, bekanntgegeben, dass sie an der Entwicklung von Quantencomputer arbeiten.

Nach derzeitiger Einschätzung werden Quantencomputer aufgrund ihrer voraussetzungsvollen technischen Funktionsweise ihre Anwendung bei der Bearbeitung von Spezialproblemen finden und in absehbarer Zeit nicht breit genutzt werden. Eingabedaten müssen zurzeit aufwendig übersetzt werden, damit ein Quantencomputer die Daten verarbeiten kann. Aufgrund ihrer neuartigen Funktionsweise eignen sie sich speziell zur Untersuchung komplexer Fragestellungen, z. B. zur Berechnung chemischer Reaktionen oder zur Analyse komplexer Prozesse in biologischen Systemen, auf deren Basis neue Materialien oder pharmazeutische Wirkstoffe entwickelt werden könnten. Weitere Anwendungsfelder liegen u. a. in der Kryptografie, der Verkehrssimulation oder im Bereich Machine Learning.

Risiken liegen darin, dass konventionelle Verfahren, z. B. gängige Verschlüsselungstechnologien, durch die Möglichkeit der stark zunehmenden Rechenleistung durch neue Verfahren abgelöst werden müssen .

Konkrete Regulierungsbedarfe bei der Entwicklung der Quantencomputer bestehen aus Expertensicht momentan nicht. Die Entwicklungen sollten jedoch weiter beobachtet werden.

Download: Themenkurzprofil Nr. 23 PDF [0,93 MB].

Veröffentlicht: Januar 2018.

Alle Themenkurzprofile sind das Ergebnis des Horizon-Scannings als Teil des methodischen Spektrums der Technikfolgenabschätzung im TAB und Impulslieferant für den TAB-Themenfindungsprozess der Fraktionen und Ausschüsse. Sie bieten einen kompakten Überblick über ausgewählte wissenschaftlich-technische Trends und ihre Relevanz für Politik und Gesellschaft. Neben dem Stand der jeweiligen wissenschaftlich-technischen bzw. sozioökonomischen Entwicklung umfassen sie Vorschläge für eine vertiefte Bearbeitung und weiterführende Literatur.

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