Chancen und Risiken von Quantentechnologien de Alissa Wilms

Chancen und Risiken von Quantentechnologien: Praxis der zweiten Quantenrevolution für Entscheider in Wirtschaft und Politik

Alissa Wilms

Florian Neukart

de Limba Germană Paperback – 26 ian 2023

In diesem Buch teilen führende Vertreter aus Industrie und Forschung ihre Erfahrungen und Empfehlungen zur wirtschaftlichen Nutzbarmachung der Quantentechnologien. Verständlich geschrieben erklären sie, was Quantentechnologie ist, beleuchten aktuelle industrielle Anwendungen und ordnen die Herausforderungen für eine wirtschaftliche Nutzung ein.

Das Buch hilft, folgende Fragen zu beantworten: Was ist noch Hype, was nicht? Ist jetzt der richtige Zeitpunkt, in der Quantentechnologie aktiv zu werden? Wo entstehen in größerem Maßstab die ersten Anwendungen? Welche Chancen und Risiken gibt es? Wie sehen sinnvolle Investitions-Szenarien aus?

Derzeit befinden wir uns in der Phase der zweiten Quantenrevolution. Quantentechnologien haben – so viel ist jetzt schon sicher – das Potenzial, disruptive Veränderungen in Wirtschaft und Gesellschaft auszulösen. Schon heute wären ohne sie viele unserer technischen Alltagsprodukte nicht möglich (ohne Transistoren keine modernen Computer, ohne Atomuhren kein GPS, ohne Laser weder CDs und DVDs noch fortschrittliche bildgebende Verfahren in der Medizin). Eine Reihe unterschiedlicher Geräte und Ansätze nähern sich nun der Marktreife und haben das Potenzial, bestehende Produkte und Verfahren überflüssig zu machen.

Mit Quantentechnologie müssen sich Entscheider in der Wirtschaft und Politik jetzt beschäftigen. Dieses Buch bietet einen praktischen, erfahrungsbasierten Zugang dafür.

Aus dem Inhalt

Quantentechnologie verständlich erklärt
Anwendungen von Quantentechnologien an praktischen Beispielen (Medizin, Pharma, Automobil, Chemie, Halbleiterhersteller, Sensorik, Kryptographie, …)
Wo steht Europa im Wettbewerb im Vergleich mit China und den USA?
Welche Handlungsoptionen und Szenarien gibt es?

Leserstimmen

„Das perfekte Buch für jede Führungskraft, die einen Leitfaden für Unternehmen hin zur Quantentechnologie sucht.“

Dr. Martin Hofmann, Salesforce, früherer CIO der Volkswagen Gruppe

„Eine ehrliche, praxisnahe Chancen, Risiko und Nutzen Abschätzung die es uns als Frühstphaseninvestor ermöglicht, Strategien beyond the hype zu entwickeln.”

Joerg Rheinboldt, Gründer und Geschäftsführer bei APX, Mitglied des Verwaltungsrats Bahlsen, Entrepreneur und Investor

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Cuprins

Geleitwort von Oliver Salzmann

1.Einleitung

2.Bedeutende Quantentechnologien

•Quantencomputer

•Quantenkommunikation

•Quantensensorik

•Simulation

Teil I – Von der Forschung zu industrierelevanten Technologien

3.Die Quantentechnologien

4.Quantencomputer – Präzise Kontrolle über die Welt der Quanten

•Wie funktioniert ein Quantencomputer?

•Was können heutige Quantencomputer bereits leisten?

•Welche Arten von Qubits gibt es eigentlich?

•Welche Herausforderungen müssen auf der Hardwareseite noch bewältigt werden?

•Welche Entwicklungen gibt es in Deutschland und in Europa?

5.Die 2. Quanten–Computer–Revolution

•Begriffsklärung: Die erste und die zweite Quantenrevolution

•Der technologische Stand der zweiten Quantenrevolution heute, im Jahr 2022

•Was ist ein Quantencomputer?

•Wie schnell entwickelt sich die Technologie für Quantencomputer?

•Wie schnell rechnet ein Quantencomputer?

6.Quantencomputer heute und in naher Zukunft: eine realistische Perspektive

•Die Versprechungen der Quantencomputer und das derzeit Mögliche

•Die Noisy Intermediate-Scale Quantum Ära, ein wichtiges Zwischenregime

•Die Suche nach einem ersten praktischen Quantenvorteil

•Die Möglichkeiten und Grenzen von hybriden Quantenalgorithmen

•Mahnende Worte und Fazit

7.Quantenmehrwerte für Wirtschaft und Gesellschaft – Beispiele aus der Quantenkommunikation und der quantenbasierten Bildgebung

•Mehrwerte der Quantentechnologien

•Quanten Kommunikation

•Quantenbasierte Bildgebende Verfahren

8.Praktische Quantenkryptographie

Teil II – Von der Technologie zur praktischen Anwendung

9.Business Supremacy

•Quantum Supremacy und ein wenig Theorie

•Business Supremacy

10.Der Prozess des agilen Forschungs- und Techniktransfers – ein Erfahrungsbericht aus der Industrie am Beispiel der Porsche Digital GmbH

•Einführung und Motivation

•Herausforderungen aus der Praxis

•Lösungsansatz als Referenzmodell des Vorgehens

11.Eine Quantum Journey – Von der Technologie zum konkreten Use Case

•Einleitung

•Die vier Phasen der Quantum Journey

12.Quantencomputing als Integrationsproblem: Quantenanwendungen sind in der Praxis immer hybride

•Quanten Algorithmen brauchen klassische Software

•Hybride Quanten-klassische Algorithmen als Konsequenz von NISQ

•Quantenanwendungen als Integrationslösung

•Die Notwendigkeit eines hybriden Quanten-Software-Engineerings

13.Quanten-Technologien aus der Sicht eines Halbleiterkonzerns

•Quantentechnologien der zweiten Generation

•Quantencomputer

•Quantensensoren

14.Strategiebildung im Quantencomputing – ein holistischer Ansatz für die chemische Industrie

•Was macht Quantencomputing aus Sicht eines breit aufgestellten Chemiespielers speziell

•Fallstudie – gewählter Ansatz zur Ableitung einer Strategie für QC

•Warum – das Nutzenversprechen von QC für die chemische Industrie

•Was – Ableitung von Anwendungsfeldern

•Wie – Ableitung von konkreten Handlungsschritten

15.Der (lange) Weg zu einem Quantenvorteil in der Pharmabranche

•Heutige Pharmaforschung

•Status quo quantum computing

•Ein Quantenvorteil in der Pharmaforschung?

•Ausblick

16.Quantum Computing im Automobilsektor: die Erfahrungen im Volkswagen Konzern

•Quantencomputing

•Unser Ansatz

•Ausblick

17.Beschleunigung der Einführung von Quantentechnologien für die Weltraumnutzung

•Kontext: Was ist Quantenkommunikation und was sind die damit verbundenen Technologien/Anwendungen?

•Warum Raumfahrt für Quantenkommunikation?

•Gibt es Alternativen zu Quantum Communications und wie positionieren sie sich?

•Wie groß ist das Marktpotenzial für die Quantenkommunikation im Weltraum, angefangen bei QKD?

•Welche Rolle sollten die Institutionen spielen? Welche Rolle sollten private Unternehmen spielen?

•Wie ist Europa im internationalen Quantenwettbewerb positioniert? Was könnte getan werden, um sie zu verbessern?

18.Das Quanteninternet: Neue Möglichkeiten der Kommunikation

•Quantum Key Distribution

•Quanteninternet

Teil III – Quantentechnologien im größeren Kontext

19.Europas Rolle im weltweiten Quantum Computing Rennen

•Quantum Computing: von der Grundlagenforschung zur disruptiven Industrie

•Quantum Computing im täglichen Leben

20.Rechtsfragen von Quantentechnologien

•Staatliche Förderung in Deutschland und Europa

•Rechtliche Fragen der Quantentechnologien

•Strafverfolgung und Sicherheit

•Aspekte des Datenschutzes

•Standardisierung und Zertifizierung

•Vertragsgestaltung und Haftungsfragen

•Governance und Entwicklung von Verhaltenskodexen

•Schlussfolgerungen

21.Warum Quantentechnologien ein Vorstandsthema sind

Notă biografică

Dr. Florian Neukart ist Mitglied des Vorstands der Terra Quantum AG und für die Produktentwicklung zuständig. Davor war er Direktor des Volkswagen Data Lab des Volkswagen Konzerns und hat die Advanced Technologies Group der Volkswagen Group of America aufgebaut und geleitet. Zuvor hatte er verschiedene Führungs- und Forschungspositionen in Industrie, Wissenschaft und Beratung inne. Florian hat Informatik, Informationstechnologie und Physik studiert und ein Doktorat in Informatik mit Schwerpunkt auf künstlicher Intelligenz und Quantum Computing. Er ist außerdem Assistenzprofessor für Quantum Computing am Leiden Institute of Advanced Computer Science, Mitglied in mehreren Beratungsgremien und Komitees, die sich auf fortschrittliche Technologien und ihre Auswirkungen auf die Gesellschaft konzentrieren, und Autor von Büchern über künstliche Intelligenz und Energie.

Lange vor dem Anfang einer wissenschaftlichen Karriere war Alissa Wilms als Schauspielerin und Modebloggerin aktiv. Nun promoviert Sie zum Thema Quantum Computing bei Jens Eisert an der Freien Universität Berlin und verantwortet den Themenbereich Quanten Technologien in der Porsche Digital GmbH. Neben der Forschung gehört die Lehre sowie die Entwicklung und Implementierung von Anwendungsfeldern zu Ihrer täglichen Arbeit. Sie ist somit in beiden Welten – der akademischen und der praktischen – zu Hause und tritt an die Brücke zwischen den beiden Welten zu bauen.

Textul de pe ultima copertă

Wir befinden uns in der zweiten Quantenrevolution, in der Quantentechnologien das Potenzial haben, Wirtschaft und Gesellschaft disruptiv zu verändern. Ohne Quantentechnologien der ersten Generation wären schon heute viele unserer technischen Alltagsprodukte nicht möglich (ohne Transistoren keine Computer, ohne Atomuhren kein GPS, ohne Laser weder CD/DVD-Player noch fortschrittliche Bildgebungsverfahren in der Medizin). Quantentechnologien der nächsten Generation nähern sich nun der Marktreife und eröffnen neue Möglichkeiten.
Deswegen müssen sich Entscheider in Wirtschaft und Politik jetzt mit Quantentechnologien beschäftigen. Dazu bietet dieses Buch einen pragmatischen, erfahrungsbasierten Zugang: Führende Vertreter aus Industrie und Forschung teilen ihre Erfahrungen und Empfehlungen zur wirtschaftlichen Nutzbarmachung von Quantentechnologien. Sie erklären diese, diskutieren industrielle Anwendungen und bewerten die Herausforderungen für eine wirtschaftliche Nutzung: Was ist Hype, was nicht? Wo gibt es erste Anwendungen? Wann ist der Zeitpunkt, aktiv zu werden? Was sind sinnvolle Investitionsstrategien? Welche Chancen und Risiken gibt es?
Aus dem Inhalt

Quantentechnologien verständlich erklärt
Anwendungen von Quantentechnologien anhand von praktischen Beispielen (Medizin, Sensorik, Kryptographie; Pharma-, Automobil-, Chemie-, und Halbleiterindustrie, ...)
Wo steht Europa im geopolitischen Wettbewerb mit China und den USA?
Welche Handlungsoptionen und Szenarien gibt es?

Die Herausgeber
Dr. Florian Neukart ist Mitglied des Vorstands der Terra Quantum AG und für die Produktentwicklung zuständig. Bevor er zu Terra Quantum kam, war er Direktor des Volkswagen Data Lab, an dessen Aufbau er ab 2014 beteiligt war. Seit 2014 lehrt er zudem an der Universität Leiden.
Alissa Wilms promoviert zum Thema Quantum Computing bei Prof. Dr. Jens Eisert an der Freien Universität Berlin und verantwortet den Themenbereich Quantentechnologien in der Porsche Digital GmbH.

Caracteristici

Quantentechnologie verständlich erklärt – mit Chancen und Risiken für Unternehmen
Warum Entscheider sich jetzt mit Quantentechnologie beschäftigen müssen - Optionen und Investitions-Szenarien
Anwendungen von Quantentechnologien an praktischen Beispielen (Medizin, Pharma, Automobil, Chemie, Sensorik, …)

Chancen und Risiken von Quantentechnologien: Praxis der zweiten Quantenrevolution für Entscheider in Wirtschaft und Politik

Preț: 442^.25 lei

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Specificații

Cuprins

Notă biografică

Textul de pe ultima copertă

Caracteristici

Papetărie, jocuri, reviste

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