Die Theorie zu Quantencomputern lässt uns wissen, dass diese anders als die heute üblichen Digitalrechner nach den Gesetzen der Quantenmechanik und nicht mehr auf Basis der Gesetze der klassischen Physik und Informatik arbeiten.
Dabei ist der wichtigste Unterschied wohl, dass ein Quanten-Bit (Qubit) nicht nur die Zustände „0“ und „1“ kennt, sondern auch beliebige Überlagerungszustände davon erlaubt.
Quantencomputer: Des Kaisers neue Kleider in Digital
Das könnte (man beachte den Konjunktiv) millionenfache parallele Berechnungen erlauben und den Quantencomputern einen kaum vorstellbaren Leistungsvorsprung gegenüber einem „Normal-Computer“ verschaffen.
Quantenrechner basieren auf der Quantentheorie und benutzen subatomare Partikel wie Photonen oder Elektronen zur Datenspeicherung. Solche Computer sollen deutlich schneller arbeiten als heute gebräuchliche Rechner und angeblich jegliche Aufgabe berechnen können.
Allerdings existiert noch kein funktionierender universeller Quantencomputer. Viele zweifeln sogar generell am Prinzip der Quantencomputer, und bis heute gibt es noch kein einziges Problem, das ein real existierender Quantencomputer schneller lösen könnte als der PC unter meinem Schreibtisch oder selbst mein Smartphone.
Schrödingers Computer bei Google
Mit den Quantencomputern ist es wie mit Schrödingers Katze aus dem berühmten Gedankenexperiment des Physikers: Man weiß nicht, ob sie leben oder nicht. Die Theorie sagt, sie leben – die Praxis sagt, daß sie sich wie ein tot geborenes Kind verhalten, das sich im Sande verlaufen hat.
Google schraubt jetzt an seinem 10 Millionen Dollar teuren Quantencomputer der Firma D-Wave herum und hat ihm mal wieder ein neues Herz spendiert: Neun Qubits aus Alufolie auf Saphir, nahezu auf den absoluten Nullpunkt heruntergekühlt (0,02 K), erlauben das gezielte Adressieren einzelner der überlagerten Zustände eines Qubits über seine Resonanzfrequenz.
„Qubits haben wie andere physikalische Objekte in der Natur eine Resonanzfrequenz und können einzeln adressiert werden mit kurzen Spannungsimpulsen“, erklären das die Forscher Rami Barends und Alireza Shabani. „In unserer Architektur können wir diese Frequenz steuern, wie man es etwa bei der Feineinstellung eines Radios auf einen Sender macht. Wir können sogar ein Qubit auf die Frequenz eines anderen abstimmen, Interaktionen können ein- und ausgeschaltet werden.“
Es ist immer noch ein Prototyp und soll den nächsten Prototypen vorbereiten, der dann 40 Qubits enthält. Korrekt in millionenfacher Geschwindigkeit rechnen kann die Maschine damit aber genau so wenig wie vorher…
