Das Geburtstagskind: Vom Transistor zum Quantencomputer

Das Geburtstagskind: Vom Transistor zum QuantencomputerEs war gestern auf den Tag genau 70 Jahre her, dass das Bauteil erfunden wurde, welches heute die Basis jeglicher modernen Technologie ist: der Transistor.

Das kleine Bauteil, das ich in den 50er Jahren des letzten Jahrhunderts (oder in den 950er Jahren des letzten Jahrtausends) zum ersten Mal als kleines, mit schwarzem Lack beschichtetes Glasröhrchen mit drei dünnen Anschlussdrähten daran in der Hand hatte – gekauft bei Radio Fern in Essen – hat die Welt in einer Art verändert, wie es damals niemand für möglich gehalten hätte.

Vom Transistor zum Mikroprozessor

Das Geburtstagskind: Vom Transistor zum QuantencomputerUm Nicht-Physiker, die diesen Artikel (noch) goutieren, nicht mit schwer verständlicher Technologie zu verschrecken, soll das elektronische Bauteil hier nur vereinfachend beschrieben werden:

Der Transistor ist ein Verstärker bzw. ein Schalter auf Basis von Halbleiter-Materialien wie Germanium oder Silizium mit drei Anschlussdrähten (Basis, Emitter und Kollektor), bei dem man mit einem kleinen Strom durch die Steuerelektrode (Basis) einen großen Laststrom zwischen Emitter und Kollektor steuern kann.

So betrachtet verhalten sich Transistoren also ganz ähnlich wie ihre Vorläufer, die Elektronenröhren, die in meiner Kindheit in den 50er Jahren noch  in allen Radiogeräten steckten. Diese Röhren sind inzwischen fast vollständig durch Transistoren ersetzt worden.

Da ein einzelner Transistor im Vergleich zu einer Elektronenröhre sehr klein ist, gab es bald auch die Idee, komplette elektronische Schaltungen mit in die Gehäuse zu bauen, und so entstanden die ersten integrierten Schaltkreise (Integrated Circuits – ICs) für digitale (z.B. SN7400) und analoge (z.B. LM741) Schaltungen in einem schwarzen Kunststoffgehäuse mit vielen Metallbeinchen zum Auflöten auf eine Elektronik-Platine.

Als ich in den 70er Jahren noch als Service-Ingenieur Großrechner der US-Firma IBM wartete, waren das noch schrankgroße Blechkisten, die dann in 4 Kilobyte großen (oder besser: kleinen) Arbeitsspeichern Daten von Lochkarten, Bändern oder Festplatten Bit für Bit verarbeiteten.

Die Mikroprozessoren übernehmen die Welt

Dann kam die bis heute andauernde Zeit der Mikroprozessoren. Es gibt ja kaum noch Geräte, die heutzutage keinen Prozessor mehr eingebaut haben. Im Internet der Dinge (IoT) finden sich nicht nur IT-Geräte wie Drucker, Router und Hubs, sondern auch Kaffeemaschinen, Kühlschränke, Fernseher und sogar Kinderspielzeug.

Das Geburtstagskind: Vom Transistor zum QuantencomputerHeute arbeitet das kleine Smartphone, das ich am Hosengürtel trage, mit einem Vielfachen der Leistung aller „Großrechner“ nicht nur in meinem eigenen IBM-Servicegebiet am linken Niederrhein, sondern sogar aller Rechner Typ /360, die die IBM jemals gebaut hat, zusammen.

Im Speicher meines Smartphones kann man 30 Millionen mal so viele Daten ablegen, wie im kleinsten /360er Modell von IBM mit 4 Kilobyte Arbeitsspeicher, und als Zentraleinheit werkelt im Inneren meines Handys eine Truppe von 8 Mikroprozessoren, die sich als „Kerne“ den Platz in einem IC-Gehäuse teilen.

Software macht aus Computern Künstliche Intelligenzen (KIs)

Das Geburtstagskind: Vom Transistor zum QuantencomputerParallel zu der Entwicklung der Hardware machte die Software der heutigen Rechner eine ähnliche Entwicklung durch. Inzwischen können schon normalen Menschen mit unter Bezeichnungen wie „Siri“, „Alexa“ oder „Cortana“ und Co. in der Hardware von Computern, Smartphones oder sogar kleinen Tischlautsprechern verankerten „Künstlichen Intelligenzen“ (KIs) in natürlicher Sprache mit den kleinen Helfern kommunizieren.

So mancher bekommt inzwischen ja schon Entzugserscheinungen, wenn man ihm seinen Tischspion wegnimmt.

Quantencomputer: Das nächste große Ding

Mit „The Next Big Thing“ kündigen Apple-Manager gerne neue Produkte an – obwohl sie es ja seit vielen Jahren nicht geschafft haben, etwas wirklich Neues auf den Markt zu bringen. Gottseidank, muss man da eigentlich sagen, wenn man einmal genauer hinschaut, was die immer weiter fortschreitende Digitalisierung mit unserem Planeten und den Lebewesen darauf gemacht hat:

Aus Bayern ferngesteuerte Drohnen töten auf Knopfdruck eines „Soldaten“ an seinem PC Menschenin Afghanistan, Pakistan, im Irak und Syrien wie in einem Computerspiel. Die Bürger der entwickelten Staaten werden jeden Tag (neudeutsch: 24/7) von Politikern, Geheimdiensten und IT-Konzernen bis ins letzte überwacht.

Den Politikern geht es dabei um Machterhalt, die Geheimdienste wollen mit ihren Datenstaubsaugern allwissend werden und die IT-Konzerne wollen einfach nur die Daten der Menschen in dem von ihnen weltweit installierten neoliberalen Wirtschaftssystem zu Geld machen.

Das Geburtstagskind: Vom Transistor zum QuantencomputerUm auch noch die letzten, bisher noch nicht mit Computern lösbaren Probleme angehen zu können, forschen alle üblichen Verdächtigen zurzeit an Quantencomputern, die theoretisch unendlich viele Aufgaben gleichzeitig erledigen können (ja, wirklich gleichzeitig – nicht quasi gleichzeitig!).

Gottseidank ist die Quantenmechanik keine leichte Kost für jedermann, dementsprechend sind auch die bisherigen Ergebnisse der Forschung an Quantencomputern. So ein Pseude-Quantenrechner kostet zwar aktuell immerhin schon 10 Millionen Dollar, rechnet aber nicht schneller als ein in die Jahre gekommener PC, auch wenn die schwierige, aber unabdingbar nötige Verschränkung der Quantenbits (QBits) nicht durch eine leichte Temperaturänderung oder zu festes Auftreten des Bedienungspersonals auf den Fußboden verloren gegangen ist.

Was ist gefährlicher: KIs oder Quantencomputer?

Will man sich zwischen einer KI und einem Quantencomputer als „Next Big Thing“ entscheiden, ist das schon wie die sprichwörtliche Wahl zwischen Pest und Cholera.

Trotzdem habe ich für mich eine Entscheidung getroffen: Ich halte die KIs für die gefährlichere Technologie – und zwar ganz pragmatisch deshalb, weil sie schon da ist und von den Mächtigen dieser Welt gegen uns benutzt wird, während sich die Wissenschaft an den Quantencomputern noch sehr lange die Zähne ausbeißen dürfte. Hoffentlich…

Zum Autor:

Das Geburtstagskind: Vom Transistor zum QuantencomputerKlaus hat seine berufliche Entwicklung vor 50 Jahren als Service-Ingenieur für Großrechner (Mainframes) der Firma IBM gestartet, arbeitete dann fast zwei Jahrzehnte (überwiegend in den Niederlanden) als Service-Ingenieur für Elektronenmikroskope in der Elektronenoptik. In seiner letzten aktiven Phase betrieb er ein kleines Computer-Systemhaus im münsterländischen Lüdinghausen, aus dem sich dann ein regionaler Internet-Provider entwickelte. Heute ist der Autor Rentner in Grundsicherung – in einem Deutschand, in dem wir angeblich alle gut und gerne leben können. 🙁

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