GCRI · Quantentechnologien
Überblick über das Feld
Die Quantenwissenschaft untersucht, wie sich Materie und Licht auf kleinsten Skalen verhalten, wo Teilchen in Überlagerungen von Zuständen existieren, miteinander verschränkt sein können und wie Wellen interferieren. Die Quantentechnologie macht diese Effekte in Geräten nutzbar: Computer, die Informationen in Qubits verarbeiten, Sensoren, die Zeit, Schwerkraft und Magnetfelder mit außerordentlicher Präzision messen, und Kommunikations Systeme , deren Sicherheit auf Physik beruht. Diese Seite erklärt das Fachgebiet, warum es wichtig ist und wie es mit anderen Risiken zusammenhängt.
- MINT-Methoden
- 5
- Kanonische Methoden, die dieses Feld anwendet
- Themen
- 8
- Themenseiten im Fachgebiet
- Partner
- 5
- Plattformen in gemeinsamen Feldern im gesamten Netz
- Berichtsreihen
- 2
- Reports-Reihen, zu denen es beiträgt
Chance und Störung aus derselben Physik.
Quantentechnologien könnten Chemie, Materialforschung, Navigation und Erdbeobachtung voranbringen. Zugleich bedrohen sie eine Grundlage digitalen Vertrauens: die Public-Key-Kryptografie, die Kommunikation, Zahlungen, Software-Updates und Identität absichert. Beide Wirkungen sind zeitlich ungewiss, doch der kryptografische Übergang muss beginnen, bevor die Bedrohung ausgereift ist, weil die Umstellung von Systeme Jahre dauert und manche Daten über Jahrzehnte vertraulich bleiben müssen.
Quantentechnologie ist zudem strategisch: Forschungskapazitäten, spezialisierte Komponenten und Fachkräfte sind an wenigen Orten konzentriert, und Regierungen behandeln das Fachgebiet als Frage der wirtschaftlichen und nationalen Sicherheit. Das prägt Zusammenarbeit, Exportkontrollen und Zugang.
Überblick über das Fachgebiet.
Die Ansicht, die ein Team nutzen würde, um dieses Thema zu verfolgen: seine Messgrößen, Zustände und Entscheidungen. Namen sind Beispiele, Werte sind illustrativ.
Die zentralen Fragen.
- 01
Berechnung
Was Quantencomputer leisten können, in welchem Maßstab und mit welchen Fehlerraten. Siehe Quantencomputing sowie Quantentechnologie und Materialien.
- 02
Messung und Kommunikation
Sensorik, Zeitgebung und quantengesicherte Verbindungen. Siehe Quantensensorik und Quantenkommunikation.
- 03
Sicherheitsübergang
Migration zur Post-Quanten-Kryptografie. Siehe Post-Quanten-Kryptografie.
- 04
Kapazität und Wirtschaft
Kompetenzen, Lieferketten und Anwendungen. Siehe Quanten-Fachkräfte und Quantenindustrien.
- 05
Verantwortung
Doppelte Verwendbarkeit, Gerechtigkeit und ehrliche Kommunikation von Unsicherheit. Siehe verantwortungsvolle Quanteninnovation.
Wie Quantentechnologie andere Systeme berührt.
Der kryptografische Übergang betrifft jeden digital abhängigen Sektor: Finanzen, Energie, Gesundheit, Verwaltung und Telekommunikation. Quantensensorik könnte Navigation und Erdbeobachtung verändern, mit Folgen für Raumfahrt Systeme und kritische Infrastruktur. Abhängigkeiten und Folgen legt die Verbindungen dar. Zu den Partnerbereichen gehören Cybersicherheit und digitale Resilienz bei GCRI, AI and Digital Governance beim Global Risks Forum (GRF) und Financial Cyber and Operational Resilience bei der Global Risks Alliance (GRA).
Worauf die Evidenz beruht.
Das Fachgebiet stützt sich auf Physik und Quantenwissenschaft, Quantentechnologie, Kryptografie, Materialwissenschaft und Chemie sowie Statistik. Annahmen und Grenzen sind unter Methoden und Unsicherheit.
Seiten in Feldüberblick.
Fragen und Antworten.
Was ist ein Qubit?
Werden Quantencomputer klassische Computer ersetzen?
Auf welche Methoden stützt sich das Fachgebiet?
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