25. Apr – Quanten-Computern gehört Experten zufolge die Zukunft. Ihre Rechenkraft stellt alles bisher Dagewesene in den Schatten, weil sie nach einem völlig anderen Konzept arbeiten:
WAS UNTERSCHEIDET QUANTEN-COMPUTER VON ANDEREN RECHNERN?
Quanten-Computer nutzen für ihre Berechnungen die physikalischen Gesetze der sogenannten Quantenwelt, die für subatomare Partikel wie Elektronen oder Photonen gelten. Sie widersprechen teilweise denen, die Menschen aus dem Alltag kennen.
Herkömmliche Rechner arbeiten mit Bits. Dieses hat zwei Zustände: Null oder Eins. Bei Quanten-Rechnern heißt die kleinste Rechen-Einheit Qubit, das nicht nur die Zustände Null oder Eins, sondern theoretisch unendlich viele Zwischenstadien annehmen kann. Dadurch können mehrere Schritte gleichzeitig abgearbeitet werden.
Die Rechengeschwindigkeit steigt exponentiell, wenn mehrere Qubits miteinander verbunden – im Fachjargon quantenverschränkt – werden. Denn jede Veränderungen eines Qubits wirkt sich unmittelbar auf die anderen aus.
WIE ERHÄLT MAN EIN QUBIT?
Meist werden elektrisch geladene Atome in einer aus elektromagnetischen Feldern bestehenden „Ionenfalle“ eingesperrt. Diese werden dann mit Mikrowellen beschossen, um diese Qubits in einen bestimmten Zustand zu bringen beziehungsweise die Information über den Zustand auszulesen.
Der US-Technologiekonzern Google experimentiert dagegen mit schwachen elektrischen Strömen, die auf winzigem Raum im Kreis fließen. Diese werden dann wie Ionen mit Mikrowellen beschossen. Andere Forscher wollen Lichtteilchen oder Photonen als Qubits nutzen.
WIRD DIE QUANTENPHYSIK TECHNISCH BEREITS GENUTZT?
Es gibt bereits zahlreiche Anwendungen, die auf den Gesetzen der Quantenphysik basieren. Hierzu gehören beispielsweise Laser, die an Scanner-Kassen eingesetzt werden. Auch bei Smartphone-Bildschirmen oder Navigationssystemen spielen sie eine wichtige Rolle.
Quantencomputer sind bislang über das Experimentier-Stadium noch nicht hinaus, da sie noch fehleranfällig sind. Daher setzen einige Firmen wie das deutsche Startup Terra Quantum auf sogenannte hybrides Quantencomputing. Dabei läuft die speziell für Quantencomputer entwickelte Software auf klassischen Hochleistungsrechnern. Dies bringt den Angaben zufolge bereits einen Geschwindigkeitsvorteil. Ihr volles Potenzial könnten diese Programme aber erst in Quantencomputern ausschöpfen.
Stichwort: Quanten-Computer – Mehr als nur Nullen und Einsen
Quelle: Reuters
Symbolfoto: Bild von Jorge Guillen auf Pixabay
Hier finden Sie die aktuellen Livestream-Folgen. Mehr aus Web3, NFT und Metaverse
Kennen Sie schon unser neues Wirtschaftsmagazin „Paul F„? Jetzt bei Readly lesen.Eine kostenlose Leseprobe von Paul F gibt es bei United Kiosk. Ebenfalls finden Sie die aktuelle Ausgabe im Lesezirkel von Sharemagazines.
