Von Programmierwettbewerben bis zur Schulbildung Quantencomputing: Die nächsten Talente gehören gefördert

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Die nächste technologische Revolution wird wahrscheinlich Quantencomputing sein, und die Technologie rückt langsam, aber sicher in greifbare Nähe. Regierungen und Branchenriesen wie IBM, Amazon und Microsoft investieren bereits Milliarden in die Erschließung des Potenzials von Quantencomputern, während sich zukunftsorientierte Unternehmen auf die Möglichkeiten – und den Umbruch – vorbereiten, die Quantencomputer schaffen werden.

Doch wie sieht es mit den Fähigkeiten aus, die erforderlich sind, um das Beste aus dem Quantencomputing herauszuholen? Hält das Angebot mit der Nachfrage Schritt, oder könnte es zu einem großen Mangel an Quantenforscherinnen und -forschern kommen, der dann zwangsläufig zu einem intensiven Wettbewerb um die bestehenden Talente führt?

Die Wirtschaft erlebte bereits eine ähnliche Qualifikationslücke, als das maschinelle Lernen Einzug fand, und kämpft seitdem immer noch mit einem Mangel an Datenexpertinnen und -experten. Was kann heute getan werden, um sicherzustellen, dass wir in Zukunft über die erforderlichen Kompetenzen für die Quantentechnologie verfügen?

Wenn Quantencomputing Realität wird, könnten die heutigen Schüler und Schülerinnen in einigen Jahren einen ganz anderen Arbeitsmarkt vorfinden. Wie können sie sich am besten auf diese Chance vorbereiten und sich einen Vorsprung in dieser Branche verschaffen?

Kinder sind die Zukunft

Es gibt verschiedene Ansätze. Zu den wichtigsten Fächern, die sie lernen müssen, gehören Physik, Mathe und Informatik. Neben der technischen Seite könnten sich Lernende aber auch auf die geschäftliche und anwendungsbezogene Seite des Quantencomputing konzentrieren: Unternehmen werden Kreativdenkende und Fachkräfte brauchen, die die Leistung des Quantencomputing zur Lösung alltäglicher Wirtschaftsprobleme einsetzen können.

Aber wie weckt man bei den heutigen Lernenden überhaupt das Interesse an einer Karriere im Bereich der Quantentechnologie? Die frühzeitige Einbindung von Schülerinnen und Schülern ist der Schlüssel; denn wie bei vielen Dingen gilt: Je früher man anfängt, desto besser. Wenn man zum Beispiel mit zehn Jahren noch nicht Geige spielt, ist es sehr unwahrscheinlich, dass man ein professioneller Geiger wird.

Zehn Jahre mögen ein wenig früh erscheinen, um etwas über Quantenmechanik zu lernen, aber es ist wichtig, Schulkinder mit dieser Technologie vertraut zu machen, um ihre Neugier zu wecken. Anschließend können sie sich in ihrem eigenen Tempo mit dem Thema Quantencomputing befassen, indem sie vorhandenes Open-Source-Material, Video-Tutorials und sogar Podcasts zu verschiedenen Aspekten der Technologie nutzen. Auf diese Weise können sie eine Karriere in diesem Bereich aufbauen oder einfach erkennen, dass es sich um ein wichtiges Instrument handelt, das sie in Zukunft zur Lösung von Unternehmensproblemen einsetzen können. 

Institutionelle Einbindung

Schulen, Universitäten und Regierungen spielen alle eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der von der Industrie benötigten Quantenkompetenzen. Schulen können dazu beitragen, Schülerinnen und Schülern die Möglichkeiten der Quantenphysik nahe zu bringen und sie zu ermutigen, sich damit zu befassen.

Die Universitäten haben bereits damit begonnen, Kurse und Studiengänge einzurichten. Renommierte Einrichtungen, wie Harvard und das MIT, richten spezielle Studiengänge für Quantenkompetenzen ein. Diese Kurse beschränken sich nicht nur auf Quantencomputing, sondern auch auf andere Aspekte der Technologie, einschließlich Quantenkommunikation und Quantensensorik.

In der Zwischenzeit können Regierungen einiges tun, um die Branche zu unterstützen. Sie finanzieren bereits Forschung und investieren Milliarden in diese Technologie: Deutschland gibt zwei Milliarden Euro für diesen Sektor aus, während Frankreichs Quantenprogramm 150 Millionen Euro in die Forschung und Entwicklung der Technologie investieren wird. 

Ein weiterer wichtiger Punkt, den Regierungen berücksichtigen sollten, ist die Ermöglichung des Zugangs zu Quantencomputern, sobald diese entwickelt sind. Frühe Quantencomputer könnten für kleine Unternehmen, Start-ups oder Einzelpersonen zu teuer sein, aber die Regierungen könnten es sich leisten, Zeit auf Quantencomputern zu kaufen und sie den betreffenden Parteien zu spenden oder zu einem niedrigen Preis anzubieten. Dies könnte es Schülerinnen und Schülern oder Hochschulabsolventen ermöglichen, mit der Technologie zu experimentieren, und so ihr Engagement und ihre Neugierde fördern.

Unternehmen müssen den Anfang machen

Aber auch Unternehmen selbst sollten aktiv werden, um sicherzustellen, dass genügend Quantenkompetenzen vorhanden sind, um den künftigen Bedarf zu decken. Sie können eine Schlüsselrolle spielen, wenn es darum geht, das Interesse der Schulen zu wecken und Schülerinnen und Schüler für eine Quantenkarriere zu begeistern, beispielsweise durch Vortragsreihen und Veranstaltungen, die eine breite Masse über die Möglichkeiten der Quanteninformatik aufklären können. Sie könnten auch Hackathons und Wettbewerbe veranstalten, die die Menschen dazu ermutigen, sich eingehender mit der Quanteninformatik zu befassen und sogar zu versuchen, ihre eigenen Softwareprogramme zu entwickeln, die auf Quantencomputern laufen könnten. 

So hat Classiq Anfang dieses Jahres einen Programmierwettbewerb ins Leben gerufen, bei dem Teilnehmende belohnt wurden, die hocheffiziente Quantenschaltkreise zur Lösung realer Probleme entwickeln konnten, wobei Geldpreise im Gesamtwert von 25 000 Dollar vergeben wurden. An diesem Wettbewerb nahmen sogar Schülergruppen teil, die an ihrer Schule nur einen zweiwöchigen Quantenkurs belegt hatten. 

Wettbewerbe wie dieser helfen nicht nur Schülerinnen und Schülern, sondern auch Unternehmen dabei, sich auf die Quantenphysik vorzubereiten. Ein französisches Unternehmen nutzte diesen Wettbewerb als Teil der Einarbeitung neuer Mitarbeiter, um ihnen die Möglichkeit zu geben, ihr Fachwissen in die Praxis umzusetzen und auf ein bestimmtes Ziel hinzuarbeiten. Es ging nicht nur darum, einen Wettbewerb zu gewinnen, sondern auch darum, Wissen und Erfahrung in der Quantencodierung zu erwerben, die sie wiederum in neue Projekte einbringen konnten.

Das Stück vom Quanteninformatik-Kuchen wird immer größer

Heute ist Quanteninformatik eine kleine Branche, in der viele Unternehmen zusammenarbeiten, um den Markt zu vergrößern, anstatt um ein Stück vom Kuchen zu konkurrieren. Daher ist die Branche sehr offen und zugänglich, viel offener als etablierte Branchen. Jeder, der sich für eine Quantenkarriere interessiert, sollte sich an diese Unternehmen wenden und sie um Ratschläge und Empfehlungen bitten.

Es besteht zwar die Gefahr, dass ein Mangel an Quantenkompetenzen zu einem Wettbewerb um Talente führt, doch arbeiten die Unternehmen in diesem Bereich bereits zusammen, um diese Qualifikationslücke zu schließen, bevor sie noch größer wird. Der Markt für Quantencomputer wird wesentlich umfangreicher werden als er heute ist. Unternehmen und Institutionen sollten diese Chance ergreifen und dafür sorgen, dass das Wachstum reibungslos verläuft und nicht durch einen Mangel an Fachkräften behindert wird.

*Der Autor ist Erik Garcell. Er ist Technical Marketing Manager bei Classiq.

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