Quantentechnologie

Quantentechnologie umfasst Technologien, die Quantenmechanik nutzen, um Informationen zu verarbeiten, zu übertragen oder Messungen durchzuführen. Zentrale Prinzipien sind Superposition, Verschränkung und Interferenz, die zu Rechen- oder Messprozessen führen, die mit klassischen Systemen nicht erreichbar sind.

Die wichtigsten Teilbereiche sind Quantencomputing, Quantenkommunikation, Quantensensorik und Quantensimulation. Im Quantencomputing ermöglichen Quantenbits komplexe Berechnungen; in der Quantenkommunikation dienen Quantenkryptografie und QKD dem sicheren Austausch von Schlüsseln. Quantensensorik und Quantensimulation nutzen gezielt Quantenmechanik für präzise Messungen bzw. die Modellierung von Quantensystemen.

Technisch basieren diese Felder auf verschiedenen Plattformen, darunter supraleitende Schaltkreise, Ionenfallen, Photonik und Spins. Erfolge gab es bei Labor-Experimenten und Pilotanwendungen; jedoch sind Dekohärenz, Fehlerkorrektur und Skalierbarkeit wesentliche Herausforderungen. Staatliche Förderprogramme und private Investitionen treiben Infrastruktur und Talententwicklung voran.

Anwendungsfelder reichen von sicherer Kommunikation über Materialforschung und Pharma bis hin zu Optimierung und KI. Praktisch nutzbare, breit verfügbare Systeme existieren noch überwiegend in Forschungs- oder Testumgebungen; viele Anwendungen werden als Ergänzung zu klassischen Rechnern gesehen, nicht als vollständiger Ersatz.

Die Entwicklung ist global geprägt und durch Normung, Sicherheit und Ethik begleitet.