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Quantentechnologie fördern

Forschung & Entwicklung
Kooperationen zum Thema Quantencomputer

IBM Q Network Partner arbeiten direkt mit Wissenschaftlern und Ingenieuren von IBM zusammen, um der Quantentechnologie in ihren jeweiligen Branchen über den Zugang zu IBM Q Systemen den Weg zu ebnen. Bild: IBM
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IBM hat die Namen der ersten Unternehmen und Organisationen bekanntgegeben, die ab sofort im Rahmen des neuen IBM Q Network Zugriff auf kommerzielle IBM Q Quantensysteme erhalten. Das IBM Q Network ist ein weltweites Netzwerk von Industrie-, Forschungs- und Wissenschaftsinstitutionen, dass das Ziel verfolgt, Quantentechnologie zu fördern und erste kommerzielle Anwendungen zu entwickeln.

Die zwölf Gründungsmitglieder des IBM Q Network gehören laut Fortune Global 500 zu den weltweit führenden Unternehmen, Wissenschaftsinstitutionen sowie nationalen Forschungslabors. Gründungsmitglieder sind (in alphabetischer Reihenfolge): Barclays, Daimler AG, Hitachi Metals, Honda, JP Morgan Chase, JSR, Nagase, Oakridge National Lab, Samsung, sowie die Universitäten Oxford, Keio (Tokio) und Melbourne.

Das Netzwerk bietet Unternehmen und wissenschaftlichen Institutionen mit entsprechenden Hintergrundwissen und Ressourcen einen Cloud-basierten Zugang zu dem momentan modernsten und skalierbarsten universellen Quantenrechner, einem 20 Qubit (Quantenbit) IBM-Q-System sowie entsprechenden Technologien. IBM hat unlängst den ersten funktionierenden 50-Qubit-Prozessor-Prototyp gefertigt und getestet; er wird in der nächsten Generation der IBM Q Systeme verfügbar sein.

Quantentechnologie schnell weiterentwickeln

Neben der Möglichkeit, IBM Quantensysteme zu nutzen, fördern die Gründungsmitglieder ein ständig größer werdendes Ökosystem rund um Quantentechnologien, das auf Open-Source-Quanten-Software sowie den entsprechenden Entwicklungswerkzeugen von IBM basiert. „IBM sieht die nächsten Jahre als Beginn der kommerziellen Quanten-Ära“, erläutert Dario Gil, Vizepräsident von AI und IBM Q, IBM Research. In diesem Zeitraum werde sich die Quantentechnologie schnell weiterentwickeln und erste konkrete Anwendungen würden verfügbar sein. Durch das IBM Q Network bekämen Unternehmen und Organisationen mit Hilfe modernster IBM Q Systeme Zugriff auf Quantentechnologien sowie das entsprechende Quanten-Ökosystem. In enger Kooperation mit Kunden wolle man ausloten, wie mit Hilfe großer und kleiner Quantensysteme bisher nicht lösbare Probleme in der Finanz-, Automobil- oder Chemiebranche angegangen werden könnten. Die Ergebnisse dieser Kooperationen könnten zukünftig auch in einem breiteren wirtschaftlichen, wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Kontext interessant werden.

IBM Q Network Partner arbeiten direkt mit Wissenschaftlern und Ingenieuren von IBM zusammen, um der Quantentechnologie in ihren jeweiligen Branchen über den Zugang zu IBM Q Systemen den Weg zu ebnen. Jeder einzelne der IBM Q Network-Partner wird praktische Anwendungen der Quantentechnologie auf unterschiedlichen Gebieten erforschen, die mit ihr schneller oder effizienter gelöst werden können als mit einem klassischen Computer.

JP Morgan Chase wird mit IBM als führender Kooperationspartner aus dem Bereich der globalen Finanzdienstleistungen fungieren. Dabei liegt der Fokus darauf, wie Quantentechnologien auf Finanzdaten im Bereich Handelsstrategie, Portfolio-Optimierung, Asset Pricing, Abrechnungen und Risikoanalysen angewendet werden kann.

Die Daimler AG wird gemeinsam mit IBM daran arbeiten, potenzielle Anwendungsfälle der Quantentechnologie für die Automobil- und Transportindustrie voranzutreiben. In einigen Forschungsbereichen werden mithilfe von Quantenchemie neue Materialien für mobile Anwendungen gesucht und entwickelt. Weitere Schwerpunkte sind komplexe Optimierungsprobleme wie beispielsweise bei Fertigungsprozessen, Tourenplanung für Fuhrparklogistik, autonomen/selbstfahrenden Fahrzeugen sowie die Verbindung zwischen Quantentechnologie und maschinellen Lernen, um die Fähigkeiten künstlicher Intelligenz zu verbessern.

Samsung wird in enger Zusammenarbeit mit IBM verschiedenste Anwendungsfälle untersuchen, in denen Quantencomputer die Zukunft der Halbleiter- und Elektronikindustrie beeinflussen könnten. JSR, ein führendes japanisches Chemie- und Rohstoffunternehmen wird untersuchen, wie Quantentechnologien Materialien für Elektronik-, Umwelt- und Energieanwendungen verbessern können.

Die anderen IBM Q Network-Gründungsmitglieder arbeiten gemeinsam mit IBM an ersten Studien oder zeitlich begrenzten Forschungsprojekten, um das Potential der Technologie in ihren jeweiligen Industrien oder Unternehmen zu evaluieren. Barclays, Hitachi Metals, Honda und Nagase werden dazu in ihren jeweiligen Branchen (Finanzen, Werkstoffe, Automobile und Chemie) entsprechende Anwendungsfälle untersuchen.

Ausbildung, Kompetenzentwicklung und Implementierung

Unternehmen, die sich ein Bild zum momentanen Stand der Quantentechnologie machen oder sogar eine Strategie entwickeln möchten, bietet IBM Services ab sofort IBM Q Consulting-Workshops an, in deren Rahmen über den Stand und die zukünftigen Richtungen der Forschungen und Entwicklungen informiert wird.

In einem weiteren Schritt baut IBM auf vier Kontinenten fünf so genannte „IBM Q Network Hubs“ auf. Ziele dieser Anlaufstellen sind ein verbesserter Zugang zu entsprechenden Systemen und eine Förderung bestehender Forschungen, um Ausbildung, Kompetenzentwicklung und Implementierung der Technologie voranzutreiben. Die fünf Hubs in einem der amerikanischen IBM Forschungszentren, der Universität Keio in Japan, dem US-amerikanischen Oakridge National Lab, der Universität Oxford in Großbritannien sowie der Universität Melbourne in Australien ermöglichen es Partnern aus Industrie und Forschung, in gemeinsamer Entwicklungsarbeit am Thema Quantenrechner und -anwendungen zu forschen.

IBM arbeitet zudem bereits mit dem US-amerikanischen MIT, um durch das MIT-IBM Watson AI Lab die Verbindung zwischen Quantentechnologien und maschinellem Lernen zu erforschen. Gemeinsam untersuchen IBM- und MIT-Wissenschaftler die „Physik der KI“ unter Einbeziehung neuer Forschungsergebnisse zu KI-Hardware-Materialien sowie entsprechender Geräte und Architekturen. Die Schwerpunkte liegen auf dem Einsatz von KI zur einfacheren Charakterisierung und Verbesserung von Quantencomputern sowie der Nutzung von Quantentechnologien zur Optimierung und Beschleunigung von Algorithmen im Bereich maschinellen Lernens und KI-Anwendungen. (ig)

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