Quantum hat einen Wendepunkt erreicht. In den Bereichen Computer, Sensorik, Kommunikation und Navigation schreitet die Wissenschaft schnell voran und die kommerzielle Anziehungskraft wächst ebenso schnell.
Aber wenn wir wollen, dass Quantentechnologien über Pilotprojekte und Prototypen hinaus zu zuverlässigen, skalierbaren Produkten werden, müssen wir auf etwas achten, das selten Schlagzeilen macht: Standards.
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Quantenprogrammmanager, National Physical Laboratory (NPL).
Die Verbreitung von KI verlief außerordentlich schnell, zeigt aber auch den Druck, der entsteht, wenn leistungsstarke Technologien schneller übernommen werden als die Rahmenbedingungen, die für deren Vergleich, sichere Integration und den Aufbau langfristigen Vertrauens erforderlich sind.
Quantum kann und sollte einen anderen Weg einschlagen und Messungen und Standardisierung frühzeitig einbinden, damit Innovationen sicher skalieren können.
Standardisierung bremst Innovationen nicht. Es kommt darauf an, wie Sie es skalieren.
Für viele Unternehmen können „Standards“ wie Bürokratie klingen: zusätzliche Zeit, zusätzliche Kosten und das Risiko, die beste Vermutung des Tages festzulegen, bevor die Wissenschaft geklärt ist. In der Vergangenheit hat diese Wahrnehmung dazu geführt, dass Unternehmen die Standardisierung als etwas betrachteten, das später geschieht, wenn die Produkte ausgereift und die Märkte etabliert sind. Aber Quanten stellt diese Logik auf den Kopf.
Im Quantenbereich hängen die Hindernisse für die Einführung oft nicht davon ab, ob die Technologie transformativ ist. Es geht darum, ob es fair bewertet, objektiv verglichen und zuverlässig in komplexe Systeme und Lieferketten integriert werden kann.
Ohne gemeinsame Terminologie, vereinbarte Leistungsmetriken und vertrauenswürdige Testmethoden wird es wirklich schwierig, Investitionen anzuziehen und eine Lieferkette aufzubauen, da weder Kunden noch Investoren die praktischen Fragen, auf die es ankommt, einfach beantworten können.
Wenn wir in diesem Zusammenhang über Standards sprechen, meinen wir nicht die Verlangsamung des Fortschritts. Wir sprechen über den Aufbau der Grundlagen des Fortschritts: Best Practice, Interoperabilität, Vergleichsmethoden und gemeinsame Terminologie – eine gemeinsame Sprache, die es Innovatoren ermöglicht, zu beweisen, was sie geschaffen haben, und Käufern das Vertrauen zu geben, was sie übernehmen.
Von Graphen lernen: Ohne Messinfrastruktur reicht der Hype nicht aus
Eine nützliche Parallele ist die Geschichte von Graphen und anderen 2D-Materialien. Die bemerkenswerten Eigenschaften von Graphen lösten große Aufregung, schnelle Investitionen und große Erwartungen aus.
Die kommerzielle Akzeptanz verlief jedoch langsamer und ungleichmäßiger als von vielen vorhergesagt, teilweise weil die Mess- und Vergleichsinfrastruktur nicht ausgereift genug war, um dem Markt eine konsistente Unterscheidung zwischen Materialien, Leistungsansprüchen und realen Ergebnissen zu ermöglichen. Im Vereinigten Königreich wurde diese Lücke so deutlich, dass ernsthafte Untersuchungen darüber ausgelöst wurden, warum die unterstützende Messinfrastruktur nicht vorhanden war, um die Chance zu nutzen.
Die Erkenntnis ist nicht, dass Graphen versagt hat. Es ist so, dass bahnbrechende Wissenschaft nicht automatisch zu kommerzieller Gewissheit führt. Ohne vereinbarte Definitionen und konsistente Methoden zur Messung und Validierung der Leistung haben Märkte Schwierigkeiten, die besten Lösungen zu belohnen, und Lieferketten haben Schwierigkeiten, sich um sie herum zu formen. Die Standardisierung trägt zur Lösung dieses Problems bei, indem sie die Grundlage für Vergleichbarkeit, Wiederholbarkeit und Vertrauen schafft.
Die KI-Lektion: Die Akzeptanz kann Frameworks übertreffen, dann zahlt jeder den Preis
KI zeigt die andere Seite der Geschichte. Es ist mit erstaunlicher Geschwindigkeit gewachsen und hat branchenübergreifend einen echten Mehrwert geschaffen. Es wurde aber auch deutlich, was passiert, wenn die Leistungsfähigkeit die gängigen Rahmenwerke und Leitplanken übersteigt.
Organisationen standen vor Herausforderungen im Zusammenhang mit konsistenter Bewertung, Governance und dem Fehlen weithin akzeptierter Protokolle für Dinge wie den Leistungsvergleich und das Treffen fundierter Entscheidungen über die Bereitstellung.
Quanten haben den Vorteil der Weitsicht: Wir können die Herausforderungen erkennen, die auftreten, wenn „alle schnell handeln“, ohne gemeinsame Ansätze für Bewertung, Interoperabilität und Risikomanagement.
Wir haben die Möglichkeit, frühzeitig die „Steuerstäbe“ zu setzen und die Mess- und Standardumgebung aufzubauen, die ein sicheres und nachhaltiges Wachstum von Innovationen ermöglicht.
Warum die Messung das Herzstück von Quantenstandards ist
Quantentechnologien basieren auf äußerst sensiblen physikalischen Effekten. In vielen Fällen ist die Nutzung des Endprodukts der Quantentechnologie nicht der schwierige Teil. Der schwierige Teil besteht darin, es konsistent herzustellen und herzustellen und zu beweisen, wie es sich über Geräte, Umgebungen, Lieferanten und Zeit hinweg verhält.
Deshalb ist die Metrologie (die Wissenschaft des Messens) so zentral. Es bietet die Tools zum Testen, Verifizieren und Benchmarken der Leistung und schafft die Evidenzbasis, die Standards erfordern.
Aus diesem Grund engagieren sich auch die Nationalen Metrologieinstitute so stark. Viele SI-Einheiten weisen bereits starke Verbindungen zu Quantenprinzipien auf: Präzises Timing ist grundsätzlich quantenbasiert, und moderne elektrische Standards basieren auf Quanten. Das Vereinigte Königreich verfügt hier über eine jahrzehntelange Tradition in der Arbeit, die bis zu bahnbrechenden Errungenschaften wie der ersten Atomuhr im Jahr 1955 zurückreicht.
Zusammenarbeit ist in einem so komplexen Bereich nicht verhandelbar
Es gibt noch einen weiteren Grund, warum Quantenphysik eine frühzeitige Standardisierung benötigt: Keine einzelne Organisation und kein einzelnes Land kann alles tun. Quantencomputing, Vernetzung, Sensorik und quantenbasierte Position, Navigation und Zeitmessung umfassen mehrere Technologien, mehrere technische Herausforderungen und mehrere Lieferketten. Fragmentierte Ansätze verlangsamen nicht nur den Fortschritt, sondern können auch inkompatible Ökosysteme schaffen, die den Marktzugang einschränken und das Vertrauen der Anleger verringern.
Deshalb ist die internationale Zusammenarbeit so wichtig und die Diskussion über Standards ist strategischer geworden. Die kürzlich angekündigte NMI-Q-Initiative bringt nationale Metrologieinstitute aus G7-Ländern und Australien zusammen, um die Forschung vor der Standardisierung zu beschleunigen und „beste Messpraktiken“ zu entwickeln, die globale Standards für Quantentechnologien gestalten können.
Im Vereinigten Königreich bieten Initiativen wie das UK Quantum Standards Network Pilot der Industrie, der Wissenschaft und der Regierung die Möglichkeit, sich an der Entwicklung von Standards zu beteiligen und die Interessen des Vereinigten Königreichs in europäischen und internationalen Normungsgremien zu vertreten. So wird sichergestellt, dass britische Quantenunternehmen Zugang zu globalen Märkten und Lieferketten erhalten, wenn der Sektor reifer wird.
Standards verringern das Risiko von Investitionen, indem sie die Leistung vergleichbar machen
Für Startups und Scale-Ups wird Standardisierung oft als „nice to have“ bezeichnet. In Wirklichkeit ist es zunehmend eine kommerzielle Notwendigkeit.
Investoren und Endverbraucher wünschen sich nicht in erster Linie eine Physikvorlesung. Sie wollen Vertrauen. Es tauchen immer wieder Fragen auf: Funktioniert es? Wie ist der Vergleich mit bestehenden Technologien? Ist es zuverlässig? Was kostet der Betrieb? Gibt es eine robuste Lieferkette? Kann es skaliert werden? Gibt es relevante Normen oder Vorschriften?
Standards helfen bei der Beantwortung dieser Fragen, da sie die Leistung auf eine im gesamten Ökosystem glaubwürdige Weise messbar machen, wodurch das Risiko einer Anbieterbindung verringert, die Interoperabilität verbessert und Mindestqualitätserwartungen geschaffen werden, denen Käufer vertrauen können. Im Laufe der Zeit ermöglicht dies Größenvorteile und Lieferketten mit mehreren Anbietern, was wiederum zur Förderung der Akzeptanz beiträgt.
Entscheidend ist, dass das alte Modell „Erst das Produkt bauen und dann standardisieren“ nicht auf die Quantentheorie zutrifft. Wie uns die Industrie mitgeteilt hat, müssen Standards heute oft erst entwickelt werden, bevor die Technologie vollständig ausgereift ist, denn ohne gemeinsame Ansätze läuft man Gefahr, etwas zu entwickeln, das von der breiteren Palette ausgeschlossen ist, oder am Ende fragmentierte Standards zu erhalten, die von demjenigen geprägt werden, der zuerst gehandelt hat, und nicht von dem, was am besten funktioniert.
Ein praktischer Aufruf zum Handeln für Quanteninnovatoren
Wenn Sie heute Quantentechnologien entwickeln, ist es wichtig, die frühzeitige Auseinandersetzung mit Standards nicht als Verschenkung von geistigem Eigentum oder Verlangsamung Ihrer Roadmap zu betrachten, sondern als eine Möglichkeit, den Markt zu gestalten, in den Sie eintreten möchten.
Engagieren Sie sich frühzeitig, damit Sie später nicht ausgeschlossen werden. Tragen Sie zu einer gemeinsamen Terminologie und Messpraxis bei, die in Ihrem Segment „gut“ definiert. Nutzen Sie unabhängige Benchmarks, um die Leistung zu validieren, die Glaubwürdigkeit bei Investoren zu stärken und Vertrauen bei Partnern in Ihrer Lieferkette aufzubauen.
Quantencomputing wird neue Möglichkeiten eröffnen, und Quantensensorik und Timing-Technologien können leistungsstarke Fähigkeiten in Sektoren liefern, die auf Präzision und Zuverlässigkeit angewiesen sind.
Diese Möglichkeiten lassen sich jedoch nur dann in großem Maßstab umsetzen, wenn das Ökosystem Ansätze fair vergleichen, zuverlässig integrieren und zuverlässig ihren Wert unter Beweis stellen kann. Indem jetzt die Mess- und Standardgrundlagen geschaffen werden, können Innovationen skaliert werden, wenn der Markt reif ist.
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