#100 Quantencomputing verstehen mit Steffen Güntzler, Teil 1: Was Quantum Advantage für Unternehmen bedeutet

00:00:00: Hallo und herzlich willkommen zu Chatbots & KI.

00:00:03: Mein Name ist Thomas Bahn, und ich wünsche Ihnen viel Spaß bei der heutigen Folge!

00:00:07: So ein Quantencomputer kann man sich vorstellen wie.

00:00:10: ich schaue auf das Maislaborin von oben drauf und laufe alle Wege aller Möglichkeiten gleichzeitig.

00:00:17: Und dass es hier eine Technologie wo neunzig Prozent der Wertschöpfung Bei den Unternehmen landen werden die früh sich damit auseinandersetzen und früh in diese Technologie investieren.

00:00:30: Das ist die hundertste Folge dieses Podcasts!

00:00:33: Und für dieser Jubiläumsfolge habe ich ein ganz besonderes Thema ausgewählt, das auf den ersten Blick gar nicht so richtig in einen Podcast über Chatbots und KI passt – Quantencomputing.

00:00:42: Normalerweise sprechen wir hier darüber wie Unternehmen-und Verwaltung KI sinnvoll einsetzen können, welche Rolle Chatbott und KI Assistenten spielen und was heute schon praktisch möglich ist.

00:00:53: Heute gehen wir einen Schritt weiter raus und schauen auf eine Technologie, die noch grundsätzlich ansetzt – wie rechnen Computer eigentlich?

00:01:00: Und was passiert wenn ein Computer nicht nur mit klassischen Bits arbeitet, sondern mit Q-Bits?

00:01:05: Quantencomputing ist seit vielen Jahren mit riesigen Erwartungen verbunden.

00:01:09: Es geht um die Frage ob Quantenkomputer irgendwann Probleme lösen können, die für klassische Computer praktisch nicht mehr beherrschbar sind.

00:01:16: Genauso wichtig können wir den Ergebnissen solcher Berechnung vertrauen?

00:01:20: Diese Frage ist gerade hochaktuell.

00:01:22: Denn der Nachweis von sogenannten Quantenüberlegenheit, also Quantum Advantage, rückt aus der reinen Theorie immer stärker in den wissenschaftlich überprüfbarer Praxis.

00:01:30: Es geht nicht nur darum dass ein Quantenkomputer etwas besonderes berechnet sondern auch darum ob dieses Ergebnis nachvollziehbar und verlässlich überprüft werden kann.

00:01:39: In dieser Folge wollen wir deshalb verständlich einordern Was ist Quantencomputing überhaupt?

00:01:44: Was unterscheidet einen Quantenkomputer von einem klassischen Computer?

00:01:47: Wo steht die Technologie heute wirklich?

00:01:49: Welche Anwendungsfälle könnten für Unternehmen relevant werden und warum spielt das Thema auch für Verschlüsselung und Sicherheit eine wichtige Rolle.

00:01:57: Kurz gesagt, diese hundertste Folge ist ein Blick über den Tellerrand von Chatbots und KI hinaus auf eine Technologie, die für die digitale Zukunft extrem wichtig werden kann.

00:02:07: Mein heutiger Gast arbeitet bei der IBM in der Dachregion an der Schnittstelle zwischen Technologie Partnern und Kunden.

00:02:14: Sein Schwerpunkt liegt darauf neue Technologien nicht nur aus technischer Sicht zu betrachten, sondern für Unternehmen verständlich einordbar und praktisch zugänglich zu machen.

00:02:24: In den letzten Jahren beschäftigt er sich auch mit Quantencomputing.

00:02:28: Er teilt und erklärt Themen rund um IBM Quantum, Qiskit, die IBM Quantum Cloud und Quantum Safe.

00:02:35: Außerdem ist der Umfeld der IBM Quantum Community Dach aktiv in der es genau darum geht aktuelle Entwicklungen verständlich zu machen, Wissen aufzubauen und Menschen aus Unternehmen, Forschung und Technologie miteinander ins Gespräch zu bringen.

00:02:48: Damit ist er für diese Folge ein besonders passender Gesprächspartner – nicht als theoretischer Physiker aus dem Elfenbeinturm sondern dass jemand der Quantencomputing aus der Technologie- und Unternehmensperspektive einordnen und erklären kann warum dieses Thema heute schon relevant ist auch wenn viele praktische Anwendungen noch vor uns liegen!

00:03:06: Ich freue mich sehr das er heute dabei ist.

00:03:08: Steffen Künstler.

00:03:09: Hallo Steffen, bitte stelle ich Sie mal kurz noch einmal vor.

00:03:12: Hallo Thomas!

00:03:13: Ja vielen Dank für die Einleitung und mein Name ist Steffen Günzler.

00:03:20: Ich bin in der Tat kein theoretischer Physiker sondern eigentlich Wirtschaftsinformatiker und ich unterstreiche Wirtschaft stärker als Informatik bei mir.

00:03:31: Ich leite das Partnergeschäft der IBM in Deutschland Österreich und der Schweiz.

00:03:36: Das heißt ich verantworte die Partnerschaften zu einer ASONU und anderen Geschäftspartner in der IBM.

00:03:43: Und versuche mit meinem Team daran, zu arbeiten, dass ihr als Geschäftspartner erfolgreich seid!

00:03:51: Dann sind wir als IBM auch automatisch erfolgreich.

00:03:56: Apropos erfolgreich – vielleicht an dieser Stelle auch noch mal persönlich herzlichen Glückwunsch!

00:04:01: Die IBM hat euch als ASONO, gerade ja als AI Impact Partner ausgezeichnet, wohlverdient nicht nur aufgrund des Podcasts den ich sehr regelmäßig auch selbst höre.

00:04:15: Sondern insbesondere für das was ihr für eure Kunden leistet.

00:04:19: also nochmal herzlichen Glückwunsch!

00:04:21: Vielen Dank.

00:04:22: wir waren ja im Frühjahr bei euch im IBM E-Ningen und haben da das Erzeugt Astronokai Firmen durchgeführt und da hast du Am Schluss eine Tour durch das Edelman-Quantum-Zentrum geleitet und darüber erzählt.

00:04:37: Aber wie bist du eigentlich auf das Thema Quantum Computing gestoßen?

00:04:42: Wieso beschäftigst du dich

00:04:43: damit?".

00:04:43: Das ist vielleicht auch so ein bisschen die Frage, warum bin ich seit so vielen Jahren bei der IBM und immer noch gern bei der IWM?

00:04:52: Ich sage sehr häufig dass i in IBM sollte für Innovationen nicht für International stehen.

00:04:58: also es Die DNA der IBM ist Innovation.

00:05:03: Wir haben sechs Novellpreisträger in unsere Historie hervorgebracht, vier davon aus dem deutschsprachigen Raum.

00:05:09: Wow!

00:05:10: Dann haben wir in Eningen eine große Forschungs- und Entwicklungsabteilung mit den Rüstikern in der Nähe von Zürich.

00:05:18: auch noch mal... Und das ist was mich fasziniert wie Technologie unser aller Leben beeinflusst über die letzten Jahrzehnte verändert hat.

00:05:28: Was finde ich einfach hochspannend.

00:05:30: Quantencomputing wird so die nächste ganz große Technologie Revolution sein und da wollte ich einfach wieder bei sein.

00:05:40: Vor einigen Jahren für mich entschieden, ich möchte mich einarbeiten in das Thema.

00:05:46: Ich möchte so gut es geht bei so einem komplexen Sachbehalt.

00:05:50: Quantencomputing verstehen und Interessenten näher bringen können und habe daraufhin Schulungen gemacht Durfte dann meine Prüfung ablegen, meine erste Prüfungen nach der Uni.

00:06:04: Nach fünfzehn Jahren oder so erste Prüfe mal wieder ein ganz interessantes Gefühl und bin seitdem sogenannte Quantum Ambassador.

00:06:14: bei der IBM darf nicht jeder über Quanten Computing reden.

00:06:17: Ich glaube das ist auch ganz gut so.

00:06:20: immer wenn eine neue so disruptive Technologie auf dem Markt kommt sollte man sicherstellen als einer der Anbieter dieser Technologie, dass auch nur Personen darüber reden die so halbwegs Bescheid wissen was diese Technik kann und was sie vielleicht noch nicht kann.

00:06:38: Und damit hat die IWM eine Prüfung eingeführt um Quantum Ambassador dort zu werden und ich bin da und bin da auch stolz drauf.

00:06:47: Ohne jetzt schon in die Tiefe zu gehen warum ist das Thema gerade jetzt besonders relevant?

00:06:54: Weil wir an Stelle den für erste Aufgaben sogenannten Quantum Advantage zu erreichen.

00:07:03: Und schau mal der Podcast, die Aufnahme des Podcasts heute am einund dreißigsten Juli hätte zu keinem besseren Zeitpunkt sein können nachdem wir gestern über drei wissenschaftliche Anwendungsfälle Quantum Advantage angekündigt haben.

00:07:19: Wir haben hier eine Technologie, entwächst, die anfängt nachweisbaren Vorteil gegenüber klassischen Computern zu demonstrieren und diese sind auch verifizierbar also nachvollziehbar realisiert.

00:07:39: Das heißt wir haben jetzt hier etwas was viele Branchen viele Unternehmen mit ihren Geschäftsmodellen komplett verändert wird und stehen genau an dieser Schwelle Wo es heißt jawoll, also was ist nicht mehr nur Research?

00:07:55: Das ist immer noch viel Research.

00:07:57: Aber wir kommen in erste Aufgabenstellung, wo nachgewiesen ist, bewiesen ist dass man mit Quantencomputern besserer oder überhaupt erst Ergebnisse erzielen kann im Vergleich zu klassischen Computern.

00:08:11: Ja vielleicht um das nochmal einzuordnen wenn ich eine Berechnung mache die ich mit dem klassischen Computer nicht mehr in aller Dicherzeit machen kann.

00:08:19: Dafür ist der Quantencomputer ja dann im Endeffekt da.

00:08:21: oder das ist denn der Nutzen des Quanten computers.

00:08:24: Wie kann ich überprüfen, dass es wirklich die beste Lösung ist?

00:08:27: Also vielleicht der kürzeste Weg über alle Brücken rüber oder sonst wie beim Problem.

00:08:33: Ich kann ja nur gucken Es ist eine Lösung funktioniert Ja aber ist es wirklich Die Beste Lösung?

00:08:38: und wenn nicht das nicht nachrechnen kann auf einem herkömmlichen Weg, da muss ich ja ein Stück weit vertrauen können.

00:08:43: Und diese Überprüfbarkeit ist deswegen so wichtig und das hatte der eben halt jetzt in mehreren Forschungsarbeiten zusammen mit Partnern gezeigt.

00:08:52: Aber vielleicht noch mal einen Schritt rückwärts?

00:08:54: Ich habe eben schon Q-Bit erwähnt.

00:08:56: aber was ist eigentlich der Unterschied zwischen am Quantencomputer und dem normalen Computer?

00:08:59: Das ist einfach ein schnellerer Rechner.

00:09:01: So ein Bit, klassisches Bit oder eine Q-bit is immer die kleinste Informations... Einheit, die kleinste Einheit mit der ich rechne.

00:09:13: Klassische Bits arbeiten mit Null und Einsen.

00:09:17: Kennen wir alle, die in dieser Franchel unterwegs sind?

00:09:21: Die langen unterwegs sind kennen das Bit noch als Lochkarte, also ausgestanzt oder nicht ausgestanzt, Null oder Eins.

00:09:28: Und bei Quantenkockluttern arbeiten wir mit sogenannten Quantum-Bits.

00:09:34: Und so ein Quantumbit kann halt nicht nur Null unter Eins sein sondern alles auch dazwischen und das alles auch irgendwie gleichzeitig.

00:09:44: Und damit habe ich einen viel, viel größeren Berechnungsraum.

00:09:48: Ich kann Algorithmen entwickeln die nicht nur null oder eins als Ergebnis zurückbekommen, sondern die mit Wahrscheinlichkeiten dann auch rechnen.

00:10:01: Die Crux bei Quanten Computing, bei Quantum Bits ist Sie haben einen Zustand und immer wenn ich messe, kriege ich dann dummerweise halt doch wieder null oder eins als Ergebnis.

00:10:15: Das eine Kenngröße für die Leistungsfähigkeit eines Quanten Computers ist auch wie oft kann ich in einem bestimmten Zeitraum messen?

00:10:24: Das heißt um nicht immer nur am Ende Null oder Eins zu bekommen quasi ähnliche Sachverhalte zu haben wie bei klassischen Computern nutze Ich beim Quantencomputern sehr viele Messungen und bekomme dann mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit Null oder Eins.

00:10:40: Und diese Wahrscheinlichkeiten kann ich benutzen in meinen Algorithmen, und habe somit einen viel größeren Berechnungsraum für meine Aufgabenstellung.

00:10:52: Quadcomputers sind keine Big-Data-Maschinen, sind Big-Computermaschinen sozusagen, also können viele, viele Aufgaben parallel berechnen.

00:11:05: Eine Rechnung ist Raum als klassische Computer.

00:11:08: Also viele Lösungen gleichzeitig durchdenken quasi oder durch Planen, durch Berechnen und in dem Moment wenn ich messe mache das System kaputt.

00:11:19: aber ich habe ein Messwert und das ist das Ergebnis dieses Eindurchlaufs und ich brauche ganz viele Durchläufe.

00:11:24: und dann vielleicht der Mittelwert oder so.

00:11:27: was ist denn die Lösung?

00:11:30: Ja schön beschrieben!

00:11:32: Ich vergleiche das immer ganz gerne um es irgendwie auch anschauen Licht zu machen und vielleicht ein Stück weit leichter verständlich mit so einem Maislabyrinth.

00:11:41: So ein Maislaborin kennt jeder ja, man läuft hinein und irgendwann läuft man gegen die Maispflanzen und kommt nicht weiter geht zurück versucht den nächsten Weg.

00:11:52: das ist so wie ein klassischer Computer funktionieren wird.

00:11:55: also ich gehe einen Schritt vor meine Null oder Eins und gehen schritt zurück habe immer einen Lösungsweg den ich nacheinander beschreite.

00:12:05: So ein Quantencomputer kann man sich vorstellen, wie ich schaue auf das Maislabyrinth von oben drauf und laufe alle Wege, alle Möglichkeiten gleichzeitig.

00:12:15: Und habe damit natürlich viel schneller ein Ergebnis.

00:12:18: oder wenn das Maislabourint richtig groß wäre überhaupt erst ein Ergebnis was ich mit einem klassischen Computer nicht schaffen würde?

00:12:27: Vielleicht jetzt mal so... Also als Realitäts-Check wusste ich die Technologie heute.

00:12:33: Was können sie schon?

00:12:34: Die kein Computer und was noch nicht?

00:12:36: Wir sind nach wie vor bei Research, aber wir sind so in dieser Schwelle wo die Technogie den Kinder schon entwächst auch bewiesen durch die drei wissenschaftlichen Experimente, die Quantum Advantage proklamieren an der Schwelle, wo wir weitere Anwendungsfälle auf Quantencomputern simulieren können oder berechnen können und damit dann auch irgendwann in produktive Systeme gehen werden.

00:13:16: Ja, irgendwann ist ein dehnbarer Begriff.

00:13:19: Also es wird nicht heute oder wird nicht morgen passieren.

00:13:21: wir werden auch heute und morgen und übermorgen noch in Research zeigen.

00:13:24: aber die Technologie entwickelt sich rasant in sehr sehr großen Schritten.

00:13:29: Wir wollen als IWM im Jahr zwanzig neunundzwanzig und das ist jetzt nicht mehr so weit weg einen fehler toleranten Fehler korrigierten Quantencomputer mit so mit zweihundert qubits zur Verfügung stellen.

00:13:43: Das ist richtig, richtig viel als Rechenkapazität.

00:13:49: Vielleicht muss man so ein Stück weit zu vergleichen und das auch noch für unsere Zuhörer einzuordnen?

00:13:56: Was heißt denn zwo hundert Cubits?

00:13:59: Ja, das klingt jetzt nicht so viel.

00:14:00: ja wir kommen aus der klassischen Prozessorwelt wo wir über Millionen oder Milliarden von Transistoren regeln.

00:14:07: also zweit klingt es als zwei nicht erschreckend groß.

00:14:12: aber Jeder kennt Kaffee, jeder kennt ein Koffein-Molekül.

00:14:17: Wenn ich ein einziges Koffeenmolekül mit den Atomen und die Beziehung zwischen den Atmen auf einem klassischen Computer simulieren wollen würde – also mit klassischem BITZ zum Molekül simuliert – dann bräuchte ich zehn hoch achtundvierzig BITZZ.

00:14:38: Das entspricht ungefähr zwischen einen und zehn Prozent aller Atome, die wir auf der Welt haben ist also nicht machbar utopisch.

00:14:46: Wenn ich das selber auf einem Quantencomputer berechnen wollen würde, simulieren wollen würde dann geht man davon aus dass man hundertsechzig Kubits braucht und wie gesagt in drei Jahren planen wir zweihundert zu haben.

00:15:05: Wir werden also Dinge realisieren können Die wir auf klassischen Computer nicht realisieren können und für die ersten drei wissenschaftlichen Experimente.

00:15:15: Wie gesagt gestern der Nachweis veröffentlicht wurden, dass wir da quantum advantage erreicht haben.

00:15:23: was bedeutet das jetzt für Unternehmen?

00:15:24: beobachten lernen experimentieren oder investieren?

00:15:27: all das Beobachten, lernen, experimentieren, investieren.

00:15:32: Die Technologie ist so anders als das was wir heute kennen.

00:15:36: Das heißt ohne Lernen wird es nicht gehen.

00:15:39: Beobachten zum Stück weit habe ich sage immer beobachten und dann informierte Entscheidungen treffen.

00:15:48: Quartencomputing wird als Technologie so disruptiv für viele Aufgabenstellungen, für viele Branchen, für Viele Unternehmen sein dass sich mir Gedanken machen muss und mich mit der technologie beschäftigen muss und dann kann ich eine informierte entscheidung treffen.

00:16:04: Ich möchte in diese technologie investieren, ich möchte es nicht oder ich möchte das heute nicht aber zumindest die grundlagen für diese informierten entscheidungen die sollte jeder treffen und ist einmal lieber heute als übermorgen.

00:16:18: Es gibt tolle studien die sich angeschaut haben von der Wertschöpfung, die man von Quantencomputern erwartet.

00:16:27: Wie viel Prozent davon werden von Early-Adoptern abgegriffen?

00:16:32: Wie viele Prozent von Fastfollowers wie man das so schön sagt und das ist hier eine Technologie wo neunzig Prozent der Wert schöpfungen bei den Unternehmen landen werden, die früh sich damit auseinandersetzen und früh in diese Technologie investieren.

00:16:50: Das heißt aus auch Firmen für die selber Quantencomputing auch absehbar nicht relevant sein wird, also direkt relevant sein würde weil sie selber keine Probleme haben die man mit dem Quanten Computer gut lösen kann.

00:17:02: Gibt es trotzdem einen Punkt und darauf kommen wir später weshalb Sie sich unbedingt auf alle Fälle mit dem Thema auseinandersetzen müssen und Konsequenzen für Sie haben werden.

00:17:13: aber darauf kommen gleich vielleicht ja welche Anwendungsfälle gibt es denn?

00:17:18: wo wird Quantencomputing denn besonders erfolgreich eingesetzt werden können.

00:17:22: Welche Problemarten passen gut zum Quanten-Computing?

00:17:25: Also ursprünglich kam der Gedanke, warum kommt überhaupt jemand auf die Idee zu sagen, bau jetzt mal ein Quanten Computer.

00:17:32: Ursprüngliche kam der Gedanken daher zu sagen es gibt da draußen die Natur und wenn ich Natur verstehen möchte, wenn ich natur simulieren möchte dann funktioniert Natur nicht in Null und Einzen.

00:17:47: Und wenn ich diese Natur simulieren möchte, brauche ich einen Computer der näher daran ist wie Natur und quantenmechanische Vorgänge in der Natur funktioniere.

00:18:00: Was war so die Ursprungsidee?

00:18:02: Das heißt ein großes großes Themengebiet ist rund um Simulation Quantenmechnische Vorgehen.

00:18:10: Dann hat man natürlich angefangen Erfahrung mit so einer Technologie zusammen.

00:18:14: Forschungspartner, Unternehmen haben sich damit beschäftigt und haben dann festgestellt, Moment mal.

00:18:22: Es gibt noch andere Fragestellungen die offensichtlich Potenzial haben auf einem quadten Computer bessere Ergebnisse oder überhaupt überhaupt erst Ergebnisse liefern zu können.

00:18:32: Das wären zum Beispiel Fragestellen rund um Optimierung.

00:18:36: Du hast vorhin Trevelling Salesman Problem selber mal angesprochen.

00:18:40: oder um Maschin Learning.

00:18:42: Man geht davon aus, dass in eurem AI Kompetenz fällt.

00:18:46: Dass man mit viel weniger Trainingsdaten auf Quantencomputern bessere Algorithmen entwickeln kann als wir das heute mit klassischen Computern können.

00:18:57: und wenn man dann durch die verschiedenen Branchen durchgeht, findet man eigentlich in jeder Branche irgendwo ein Anwendungsfeld für Quantenkomputer.

00:19:08: Eigentlich müsste man die Frage umstellen umdrehen.

00:19:12: Jeder der Zuhörer des Podcasts müsste man überlegen, was sind denn Aufgabenstellungen in meinem Unternehmen?

00:19:18: In meiner Branche die ich heute einfach nicht gelöst bekomme mit klassischen Computern und das könnte potenziell ein Anmeldungsfall für Quantencomputing

00:19:26: sein.".

00:19:27: Damit sind wir am Ende des ersten Teils als das Gesprächs mit Steffen Günstler angekommen.

00:19:31: Wir haben die Grundlagen Quant-Quant-Computing eingeordnet.

00:19:34: Was unterscheidet Klassische Bits von QBits?

00:19:37: Warum ist ein Quanten Computer nicht einfach nur ein schnellerer Rechner?

00:19:40: Und weshalb eröffnet diese Technologie bei bestimmten Aufgaben einen ganz anderen Berechnungsraum.

00:19:45: Außerdem haben wir darüber gesprochen, wo Quantencomputing heute steht – noch stark in der Forschung!

00:19:51: Aber mit ersten nachweisbaren Vorteilen dem sogenannten Quantum Advantage und wir haben gesehen warum Unternehmen das Thema schon jetzt beobachten, verstehen und strategisch einordnen sollten, auch wenn viele praktische Anwendungen vor uns liegen?

00:20:04: Im zweiten Teil unseres Gesprächs schauen wir dann konkreter darauf, was Quantum Computing für Unternehmen praktisch bedeuten kann.

00:20:11: Wir sprechen über mögliche Anwendungsfälle in Logistik, Finanzbranche, Energienetzen und Simulationen aber auch über Risiken für heutige Verschlüsselung zu erfahren.

00:20:20: Dabei geht es unter anderem um das Prinzip How Is Now, Decryplator?

00:20:24: Und die Frage warum Unternehmen sich schon heute mit quantensicherer Kryptografie beschäftigen sollten.

00:20:30: Außerdem sprechen wir darüber Wer sich im Unternehmen mit dem Thema beschäftigen sollte, welche Rolle Fachbereiche Innovation und Forschung spielen und wie ein erster Einstieg gelingen kann.

00:20:40: Also dran bleiben lohnt es sich wenn Sie wissen möchten, welche Chancen und Sicherheitsfragen mit Quanten Computing verbunden sind.

00:20:47: Wenn sie prüfen möchten, welche neuen Technologien für Ihre Organisation wirklich relevant sind, welche Chance realistisch sind und wo Risiken frühzeitig berücksichtigt werden sollten sprechen Sie uns gerne an!

00:20:58: Asun-Unterstützunternehmen dabei, komplexe KI und Digitalisierungsthemen verständlich einordnen sinnvolle Einsatzfälle zu identifizieren.

00:21:07: Und daraus tragfähige erste Schritte abzuleiten!