Heute schon auf die Rechenmöglichkeiten von morgen vorbereiten

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High Performance und Quanten Computing

Wie Quantencomputer die Zukunft der Bahn prägen können

Artikel: Heute schon auf die Rechenmöglichkeiten von morgen vorbereiten

Was bringt uns die Zukunft der Hochleistungsrechner? Welche Auswirkungen haben Quantencomputer auf die IT-Sicherheit und welche neuen digitalen Möglichkeiten können sich der Bahn damit eröffnen? Daran arbeiten wir schon heute.

Quantencomputer zeigen enormes Potenzial. Deshalb erforschen wir schon seit 2019 mögliche Einsatzfelder und eventuelle Risiken durch Quantencomputer. Im Forschungsprojekt PlanQk EniQmA untersuchen wir konkrete Anwendungsfälle in der Disposition und wie diese in der Verbindung von Quantencomputern und klassischen Computern gelöst werden können. bei der Erkennung von Anomalien. Damit bauen wir bereits jetzt konzerneigenes Knowhow auf und tauschen uns auf Augenhöhe intensiv mit Industrie- und Forschungspartnern aus. 

“Mit unseren Quantum- und Krypto-Expert:innen und der Zusammenarbeit mit Industrie und Forschung erkennen wir früh, was Realität und was Hype ist, um unsere IT und OT abzusichern und auch, um das Optimierungspotential der Systeme zu nutzen.”

Manfred Rieck, TecCo Lead Quantum Tech Deutsche Bahn, DB Systel

Profilbild Manfred Rieck

Quantum-Expertise für die Deutsche Bahn

Wir sind in das nationale und internationale Ökosystem für Quantencomputing eingebettet und leisten damit einen wichtigen Beitrag für die Zukunftsfähigkeit der Bahn. Denn wir haben die Chance, durch den Einsatz zukunftsweisender IT beispielsweise die Planung und Disposition der Deutschen Bahn effizienter und umfassender zu gestalten, als dies bisher möglich war. Mit unserer Expertise bei DB Systel begleiten wir Geschäftsbereiche der Bahn gerne dabei, Angebote auf dem Markt einzuschätzen und auf ihre Machbarkeit zu prüfen.

Quantencomputer operieren auf Quantenbits, die durch Superposition und Verschränkung völlig neuartige Algorithmen ermöglichen.

Was ist Quantencomputing?

Einfach gesagt: Quantencomputer kennen nicht nur Nullen und Einsen. Sie nutzen die Effekte der Überlagerung von Zuständen auf atomarer Ebene. Ihre Berechnungen basieren auf Wahrscheinlichkeiten, nicht auf digitalen Werten und Zuständen.

Wie viel schneller sind Quantencomputer?

Die Geschwindigkeit hängt vom Problem ab. Für klassische Berechnungen werden weiterhin herkömmliche Computer zum Einsatz kommen. Einige mathematische Herausforderungen können überhaupt erst praktikabel auf Quantencomputern berechnet werden, da heutige Supercomputer tausende Jahre dafür bräuchten.

Wann sind Quantencomputer praktisch einsetzbar?

Das kann niemand mit Sicherheit sagen. Die Expertenschätzungen liegen zwischen fünf und zehn Jahren. Die hohe Entwicklungsgeschwindigkeit, gepaart mit sehr hohen Investitionsmitteln, lässt den Zeitpunkt in die nähere Zukunft rücken.

Wie wird Quantencomputing technisch umgesetzt?

Die Unternehmen arbeiten mit verschiedenen Ansätzen. Es gibt supraleitende Chips, die zum Beispiel von Google und IBM benutzt werden. Auch Ionenfallen, photonische Chips und Kristallgitter mit Fehlstellen versprechen Vorteile für verschiedene Aspekte der komplexen technischen Umsetzung.

Die IT-Sicherheit der Zukunft schützen

Quantencomputer bringen eigene Herausforderungen mit: Sie könnten heutige Verschlüsselungsmethoden obsolet machen. Wir haben auch diese Seite im Blick! Entstehen Risiken für die Deutsche Bahn und wie müssen wir uns vorbereiten? Die potenziellen Bedrohungen erfordern es, dass wir die IT und die OT der Bahn schon „quantensicher“ machen, bevor Quantencomputer einsatzbereit sind.

Bestehen Fragen zum Quantencomputing, zu Potenzialen, Herausforderungen oder konkreten Angeboten auf dem Markt? Wir unterstützen gern mit unserer jahrelangen Erfahrung aus Forschung und Marktbeobachtung.