Capgemini hat mit einem internationalen Experten-Team ein auf Quantentechnologie spezialisiertes Entwicklungslabor namens Quantum Lab (Q-Lab) aufgebaut. Darüber hinaus hat das Unternehmen eine Vereinbarung mit IBM geschlossen, um ein IBM Quantum Hub zu werden, der seinen Kunden Zugang zu den Quantencomputersystemen von IBM bietet – einschließlich des kürzlich vorgestellten 127-Qubit-Prozessors namens „Eagle“ – sowie der Quantenexpertise und Qiskit, dem Open-Source-Softwareentwicklungs-Kit für Quanteninformatik von IBM.
Ziele des Quantum Lab (Q-Lab)
Das Quantum Lab (Q-Lab) von Capgemini vereint Experten für Quantentechnologien sowie hochspezialisierte Einrichtungen in Großbritannien, Portugal und Indien, um das Potenzial von Quantentechnologien zugänglich zu machen. Das Q-Lab wird Forschungsprojekte koordinieren und geschäftsorientierte Lösungen für Kunden der Branchen entwickeln, die mittelfristig besonders stark von Quantentechnologien profitieren werden: Life Science, Finanzdienstleistungen, Automobilbau sowie Luft- und Raumfahrt. Darüber hinaus wird das Q-Lab den Kunden erste Erfahrungen auf dem Gebiet der Quantentechnologie ermöglichen und den Zuwachs interner Fachkenntnisse und Ressourcen beschleunigen.
Forschungsfelder von IBM und Capgemini im Quantum Lab
Im Rahmen der IBM-Kooperation forscht Capgemini gemeinsam mit seinen Kunden daran, wie Quantencomputing eine Vielzahl von Branchen und Disziplinen unterstützen kann – etwa die Finanz-, Energie- und Chemiebranche, Materialwissenschaften, Optimierungsmethoden sowie maschinelles Lernen und viele weitere. Capgemini kann seinen Kunden die lizenzierte Technologie von IBM leichter zugänglich machen und ihnen Services zur End-to-End-Implementierung bieten. Ziel ist es, mit Prototypen und Proofs of Concepts zu ergründen, wie es um den potenziellen Mehrwert von Quantentechnologien für bisher unlösbare Wirtschaftsfragen der Kunden steht und auf die Umsetzung von Anwendungsfällen für Quantencomputing hinzuarbeiten.
Das Q-Lab wird sich auf drei Wertschöpfungsfelder der Kunden konzentrieren:
Wertschöpfungsfeld Quantencomputing
Quantencomputing bezieht sich auf die Nutzung von Quanteneigenschaften um Berechnungen durchzuführen.
Ein Quantencomputer hat das Potenzial, exponentiell schneller zu sein als heutige Supercomputer. Komplexe Probleme kann er potenziell Tausende oder sogar Millionen Mal schneller bewältigen und so die Lösung von Problemen ermöglichen, die selbst mit den schnellsten klassischen Supercomputern unlösbar erschienen.
Zu den wichtigsten Anwendungsbereichen gehören Problemstellungen, die komplexe Optimierung, Simulation oder maschinelles Lernen erfordern. Unternehmen, die meist auf umfangreiche Rechenkapazitäten angewiesen sind – wie z. B. Moleküldesign in der Biowissenschaft, Strömungsdynamik in der Luft- und Raumfahrt oder stochastische Finanzmodelle – werden zu den Ersten gehören, die davon profitieren.
Wertschöpfungsfeld Quantenkommunikation
Quantenkommunikation nutzt die Gesetze der Quantenmechanik um Informationen zu übermitteln und zu steuern. Quantensichere Kommunikation könnte immense Auswirkungen auf Bereiche haben, die für Wissenschaft, Industrie und Datensicherheit von entscheidender Bedeutung sind. Ziel des Q-Lab ist es darüber hinaus, den Nutzern die neuen Möglichkeiten der Quantentechnologien zu erschließen, insbesondere Confidential Computing, Datenspeicherung und -austausch.
Wertschöpfungsfeld Quantensensorik
Quantensensorik bezieht sich auf die Messung von Quantenzuständen, die extrem empfindlich gegenüber Störungen sind.
Quantensensoren haben das Potenzial, neue Daten über die Welt zu liefern, die klassische Sensoren nicht erfassen können. Mögliche Anwendungsbeispiele für Quantensensoren sind Atomuhren, Magnetresonanztomographie, Elektroskope und Magnetometer.
Die Quantensensorik ermöglicht Fortschritte in den verschiedensten Bereichen – von medizinischer Diagnostik über den autonomen Verkehr bis hin zu intelligenten Industrien. Sie kann dazu beitragen, elektrische und magnetische Felder exakt zu messen, physikalische Größen anhand atomarer Eigenschaften zu bestimmen und durch Quantenverschränkung die Messempfindlichkeit bzw. Präzision zu steigern.
Studie zur Bedeutung von Quantum Machine Learning
Die Initiative um Capgemini wurde zudem kürzlich vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) damit beauftragt, gemeinsam mit dem Fraunhofer IAIS eine Studie zur Bedeutung von Quantum Machine Learning für die IT-Sicherheit durchzuführen. (eve)
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