„Die Welt ist auf einer bestimmten Ebene quantenmechanisch“, und die Implikationen beginnen erst jetzt verstanden zu werden. In diesem Jahr feiert das Internationale Jahr der Quantenwissenschaft und -technologie ein Jahrhundert Quantenmechanik. Die Quantenwissenschaft steht kurz davor, Branchen von der Informatik bis zur Navigation zu revolutionieren.
Quantencomputing, das Superposition und Verschränkung nutzt, verspricht exponentiell schnellere Verarbeitungsgeschwindigkeiten als klassische Computer. IBM stellt fest, dass Probleme, für deren Lösung klassische Computer Tausende von Jahren benötigen würden, von Quantenmaschinen in wenigen Minuten gelöst werden könnten. Dieser Sprung in der Rechenleistung könnte Bereiche wie Medizin, Materialwissenschaft und künstliche Intelligenz verändern.
Die Quantenkommunikation konzentriert sich auf sichere, unentschlüsselbare Kommunikation unter Verwendung von Quantenphänomenen. Die Quantenschlüsselverteilung (QKD) ist ein Protokoll, das bereits getestet wird. Die Quantennavigation zielt unterdessen auf satellitenunabhängige, störsichere Navigationssysteme ab, wie britische Forscher auf Marineschiffen, Flugzeugen und der Londoner U-Bahn demonstriert haben.
Die Quantensensorik, die Datenerfassung auf atomarer Ebene nutzt, verbessert die Genauigkeit bei Messungen und Navigation. BAE Systems betont, dass es Quantenressourcen nutzt, um extreme Präzision zu erreichen. Quantensensoren, darunter chemische Sensoren, Uhren, Gravimeter und Magnetometer, werden immer breiter verfügbar und versprechen Fortschritte in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Medizin, Geologie und Umweltmanagement.
Die globalen Investitionen in Quantentechnologien steigen sprunghaft an, wobei 28 nationale Regierungen schätzungsweise 40 Milliarden US-Dollar zusagen. Während China führend ist, tätigen auch Länder wie Großbritannien, die USA und Deutschland erhebliche Investitionen. Selbst kleinere Programme wie die südafrikanische Quantum Technology Initiative (SA QuTI) zielen darauf ab, lokale Quantentechnologieindustrien zu fördern.