By Gastautor gepostet am 25
„Quantum Particulars“ ist eine redaktionelle Gastkolumne mit exklusiven Einblicken und Interviews mit Quantenforschern, -entwicklern und -experten, die sich mit den wichtigsten Herausforderungen und Prozessen in diesem Bereich befassen. Dieser Artikel wurde von Dr. geschrieben. Tanya Ramond, Präsident der Sapienne Consulting, Erörterung der Frameworks, die für die Einführung von Quantencomputern erforderlich sind.
Quantum 2.0 ist eine technologische Revolution mit tiefgreifendem Potenzial für die Gestaltung der Gesellschaft, vergleichbar mit Erfindungen wie dem Transistor, dem Laser oder der Raumfahrt. Diejenigen, die die Technologie in kommerzielle Anwendungen vorantreiben, stehen an vorderster Front; Sie sind Pioniere. Die einzige Möglichkeit, die Gesellschaft durch neue Quantenfähigkeiten zu verändern, besteht jedoch darin, Produkte zu entwickeln, die Menschen annehmen und nutzen.
Derzeit wird Quantum 2.0 von Forschungs- und Entwicklungsbemühungen dominiert, beispielsweise der Entwicklung der Quantenbausteine für Quantencomputing, aber das ist eigentlich nur der Anfang. Quanten unterliegen den gleichen Reifungsmustern wie jede andere neue Technologie und sind in diesem Sinne nicht einzigartig. Glücklicherweise gibt es bewährte Frameworks und Best Practices, von denen wir im weiteren Verlauf lernen können. Um ein Produkt zu entwickeln, muss der Schwerpunkt auf der Anwendungsfallentwicklung oder dem Betriebskonzept liegen. Es erfordert auch die Aneignung von Fähigkeiten in den Bereichen Technik und Projektmanagement sowie die Übernahme einer Denkweise auf Systemebene rund um das Gesamtprodukt, wie es in den Augen des Kunden der Fall wäre.
Anwendungsfallentwicklung
Der Bedarf an Anwendungsfällen ist ein grundlegender Treiber bei der Konzeptualisierung der Anwendung einer Technologie. Ein „Anwendungsfall“ (oder in einigen Fachgebieten ein „Betriebskonzept“) ist eine Erzählung, die den Kontext beschreibt, wie ein Benutzer eine Technologie auf ein Problem anwenden würde. Hierbei handelt es sich um ein „Boots-on-the-ground“-Konto, das klarstellt, wer, was, wo, wann und warum eine Anwendung ist. Dies ist ein entscheidender Schritt, um Investoren, zukünftigen Kunden, nicht-wissenschaftlichen Beobachtern und Influencern ein mentales Bild zu vermitteln, um Befürworter zu gewinnen und zu zeigen, dass die Technologie Fuß fasst. Es ist ein Ausgangspunkt für alle anderen Aspekte der Produktentwicklung. Das Quanten-Ökosystem leistet großartige Arbeit und entwickelt derzeit verschiedene Anwendungsfälle in vielen Branchen, um zu sehen, wie sich Quantenanwendungen entwickeln werden.
Der nächste Schritt nach der Anwendungsfallentwicklung ist jedoch die Produkterkennung. Das ist nicht dasselbe.
Die Produkterkennung ist eine zusätzliche Ebene der Granularität darüber, welches Produkt entworfen und gebaut werden soll und warum. Die Arbeit zur Kundenfindung erfordert ein detailliertes Verständnis dessen, was entworfen werden soll, und fließt in die technischen Spezifikationen ein, die das Produktentwicklungsteam zu Beginn seiner Arbeit verwendet. Dies ist sehr schwierig, da es nicht nur einer Kundenrecherche bedarf, um das tatsächlich zu lösende Problem genauer zu untersuchen und den potenziellen Nutzen für den Kunden zu quantifizieren; Es erfordert außerdem eine Verpflichtung zu den Entwicklungskosten, um ein bestimmtes Marktsegment anzusprechen, sowie die Begründung, dass es einen ausreichenden Markt gibt, um den erforderlichen Gewinn zu erzielen.
Bei Quantum 2.0, wo die Anwendungsfälle in vielen Fällen noch nie zuvor erdacht wurden, kann dies manchmal in das „Kristallkugel“-Territorium vordringen.
Die Verbindung von Physik- und Ingenieurkulturen
Das Quanten-2.0-Ökosystem ist derzeit eher auf den Forschungsbereich ausgerichtet, da wir wissen, dass viele Quantentechnologien als „aufstrebend“ gelten. Das bedeutet viel davon Belegschaft haben einen Doktortitel, haben nur in akademischen oder nationalen Laborumgebungen gearbeitet und leisten Heldentaten, um einmalige Instrumente zu schaffen, um einen veröffentlichungsfähigen Datensatz zu liefern. Auf dem Weg von der Proof-of-Concept-Forschung und -Entwicklung in die Welt der Produktentwicklung sind unterschiedliche Fähigkeiten erforderlich, die normalerweise nicht in der Kompetenz derjenigen liegen, die in der Forschung tätig sind. Beim Entwerfen und Bauen von Produkten, die in großen Mengen hergestellt werden können, ist Technik ein Ansatz, der Herausforderungen mit sich bringt und verschiedene Heldentaten erfordert.
Um neue Technologien in die Produktentwicklung einfließen zu lassen, sind beide Welten erforderlich, doch sind die beiden Welten nicht immer daran gewöhnt, miteinander zu arbeiten. Großartige Wissenschaftler im Bereich Forschung und Entwicklung sind in der Regel keine großartigen Ingenieure und umgekehrt. Beide sind wichtig und äußerst wertvoll. Der technische Formalismus sowie die technische Organisationsstruktur können jedoch nicht organisch erlernt werden; es muss bewusst übernommen werden.
Weitere für die Ingenieurswelt wichtige Rahmenbedingungen sind staatliche Zuschüsse und Programmmanagement. Für die Welt der aufstrebenden Technologien ist die Finanzierung von Forschung und Entwicklung durch staatliche Stellen oft eine wesentliche Brücke auf dem Weg zu kommerzieller Nachhaltigkeit. Dennoch haben diese Zuschüsse ihre eigenen Strukturen, ihre eigenen Meilensteine und ihre eigenen Zeitpläne. Programmmanagement, eine Disziplin, die erforderlich ist, um die Kommerzialisierung von Technologie zu strukturieren, muss wiederum erlernt werden. Ein großartiger technischer Programmmanager wird hoch geschätzt, er ist eine entscheidende Brücke zwischen Ingenieuren und Wissenschaftlern.
Wie bringen Sie also die Beiträge und den Push-Pull dieser beiden Kulturen in Einklang? Disziplinen wie die Luft- und Raumfahrt verfügen über jahrzehntelange Erfahrung mit der Übergabe und dem Zusammenspiel zwischen wissenschaftsbasierten Anforderungen und Ingenieurwesen sowie mit der Strukturierung einer Ingenieurorganisation und können eine großartige Ressource sein.
Gesamtprodukt-Frameworks und -Schnittstellen
Ein weiterer nützlicher Rahmen, den man bei der Quantum 2.0-Revolution im Auge behalten sollte, ist der des gesamten Produkts.
Im Technologiebereich deckt ein Produktangebot oft nur einen Teil eines Kundenanwendungsfalls ab. Dadurch bleibt dem Kunden die Last, die verbleibende notwendige Funktionalität aus vorhandenen Teillösungen zusammenzubasteln oder selbst zu entwickeln.
Wenn Sie beispielsweise ein Kommunikationssystem aufbauen möchten, das mehrere Terminals verbindet, entwickeln möglicherweise einer oder mehrere Anbieter ihre eigenen Terminals. Wenn die Terminals jedoch nicht miteinander verbunden sind, muss dieses Problem vom Kunden gelöst werden, bevor das System verwendet werden kann und adoptiert. Bei vielen aufstrebenden Technologien ist allein der Bau der Hardware selbst eine große Leistung, und es wird nicht darüber nachgedacht, wie diese Schnittstellen auf Systemebene funktionieren. Diese Art der Integration ist jedoch für Quantum von entscheidender Bedeutung.
Die Computer von morgen werden keine reinen Quantencomputer oder rein klassischen Computer sein, sondern Hybride. Ein Großteil der Herausforderung wird sich von der reinen Forschung und Entwicklung auf die Systemtechnik und Produktmentalität verlagern, die erforderlich ist, um diese Design- und Schnittstellenprobleme zu durchdenken und die Kundenakzeptanz der neuen Technologie zu maximieren. Dies ist ein spannender Ideenraum für den Übergang, da uns immer mehr bewusst wird, welche Auswirkungen Quantentechnologien auf unsere Welt haben werden.
Tanya Ramond, PhD MBA arbeitet an der Schnittstelle von Forschung und Entwicklung, Ingenieurwesen und Geschäftsstrategie in Bereichen wie Quantentechnologie, Luft- und Raumfahrt, Photonik und Cleantech. Sie ist die Präsidentin von Sapienne Consulting, ein Unternehmen, das sich der Kommerzialisierung und Produktstrategie für Deep-Tech-Unternehmer und Unternehmer widmet. Sie promovierte in Physik an der University of Colorado JILAund einen MBA der University of Denver.
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- Quelle: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-particulars-guest-column-frameworks-we-must-love-to-mature-quantum-technologies-beyond-the-laboratory-into-the-mainstream/
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