Bitcoin nähert sich dem Moment der "Tyrannei der Zahlen", während Quantenhardware reift
Quantum-Hardware verlässt die Proof-of-Concept-Phase, aber technische Engpässe bedeuten, dass praktische, großangelegte Systeme noch Jahrzehnte entfernt sind.
- Sechs führende Quantenplattformen entwickeln sich von Laborvorführungen zu frühen integrierten Systemen und spiegeln damit die frühe Transistor-Ära in der klassischen Datenverarbeitung wider.
- Die Skalierung auf Millionen von Qubits erfordert Durchbrüche bei Materialien, Fertigung, Verkabelung, Kryotechnik und automatisierter Steuerung, um Fehlerraten zu zähmen.
- Forscher erwarten eine jahrzehntelange Entwicklung, wobei die Einsatzbereitschaft je nach Anwendungsfall in den Bereichen Computing, Netzwerke, Sensorik und Simulation variiert.
Laut einer gemeinsamen Analyse von Forschern mehrerer Institutionen ist die Quantentechnologie in eine entscheidende Entwicklungsphase eingetreten, die der frühen Ära der Transistoren ähnelt.
Wissenschaftler der University of Chicago, MIT, Stanford, Universität Innsbruck und der Technischen Universität Delft bewerteten in der Studie sechs führende Quantum-Hardware-Plattformen, darunter supraleitende Qubits, gefangene Ionen, neutrale Atome, Spin-Defekte, Halbleiter-Quantenpunkte und photonische Qubits.
Quantentechnologie verlässt das Labor
Die Überprüfung dokumentierte laut den Forschern den Fortschritt von Proof-of-Concept-Experimenten zu Systemen im Frühstadium mit potenziellen Anwendungen in den Bereichen Computing, Kommunikation, Sensorik und Simulation.
Großangelegte Anwendungen wie komplexe Quantenchemie-Simulationen erfordern Millionen physischer Qubits und Fehlerraten, die weit über die aktuellen Fähigkeiten hinausgehen, erklärten die Wissenschaftler in der Analyse.
Zu den wichtigsten technischen Herausforderungen gehören laut Bericht Materialwissenschaft, Fertigung für massenproduktionsfähige Geräte, Verkabelung und Signalübertragung, Temperaturmanagement und automatisierte Systemsteuerung.
Die Forscher zogen Parallelen zum Problem der "Tyrannei der Zahlen" der 1960er Jahre in der frühen Datenverarbeitung und wiesen auf die Notwendigkeit koordinierter Technik- und Systemdesignstrategien hin.
Die Analyse ergab, dass die technologische Einsatzbereitschaft je nach Plattform variiert, wobei supraleitende Qubits die höchste Einsatzbereitschaft für Computing, neutrale Atome für Simulation, photonische Qubits für Netzwerke und Spin-Defekte für Sensorik aufweisen.
Die aktuellen Bereitschaftsniveaus deuten eher auf frühe Systemdemonstrationen als auf vollständig ausgereifte Technologie hin, erklärten die Forscher. Der Fortschritt wird laut der Studie wahrscheinlich der historischen Entwicklung der klassischen Elektronik ähneln und Jahrzehnte inkrementeller Innovation und gemeinsames wissenschaftliches Wissen erfordern, bevor praktische Systeme im Versorgungsmaßstab realisierbar werden.
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