8 kompakt Januar 2020 5 MINUTEN ZUKUNFT B isherige Computer funktionie ren binär das heißt die Prozes soren arbeiten nach dem Prinzip 0 oder 1 also Strom aus oder Strom an Es gibt genau zwei Zustände bits Der Quantencomputer dagegen funktioniert quantenmechanisch und arbeitet mit Qubits Das bedeutet dass es nicht nur 0 und 1 gibt sondern auch jeden Zu stand dazwischen Stellt man sich etwa ein Geldstück vor dann entspricht der klassische Computer einer Münze die entweder auf Kopf oder auf Zahl liegt Der Quantencomputer dagegen ent spricht einer sich drehenden Münze die ständig ihren Zustand ihre Lage ändert und bei der alle Zustände gleichzeitig möglich sind DAS BERÜHMTESTE wissenschaftliche Gedankenexperiment das die Quanten mechanik beschreibt und begründet hat formulierte der österreichische Physiker Erwin Schrödinger 1935 Schrödingers Katze befindet sich in einem geschlos senen Kasten In dem Kasten befindet sich ebenfalls ein instabiler Atomkern durch den die Katze zu einem nicht be rechenbaren Zeitpunkt getötet wird Die Quantenmechanik sagt nun dass man zu einem bestimmten Zeitpunkt nicht weiß ob die Katze lebt oder tot ist beide Zustände sind gleichzeitig möglich Erst wenn man den Kasten öffnet nimmt die Katze einen festgelegten Zustand an ent weder lebt sie noch oder ist tot In der Physik passiert das bei einer Messung der Quantenzustand endet dann Nehmen zwei Quantensysteme Qubits zwei sich drehende Münzen zwei Kat zen in Kisten den gleichen Zustand ein ohne dass diese festgelegt werden ver schränken sich die Systeme Diese Ver schränkung sorgt dafür dass Quanten computer theoretisch um ein Vielfaches schneller rechnen können wenn die zu lösende Aufgabe auch zur Funktionsweise der Quantenmechanik passt ENDE 2019 meldete Google man habe die Quantenüberlegenheit erreicht Ein Quantencomputer der über 53 Qubits verfügt berechnete innerhalb von drei einhalb Minuten eine Aufgabe für die ein Supercomputercluster mit einer Million Prozessoren rund 10 000 Jahre gebraucht hätte Direkt nach der Sensationsmel dung zweifelte Googles Konkurrent IBM an der Überlegenheit Herkömmliche Supercomputer könnten die Aufgabe mit der angepasster Software in zweieinhalb Tagen lösen Bedeutet das nun etwa das Ende der Privatsphäre weil auch komplizierteste Verschlüsselungen schnellstmöglich ge knackt werden könnten Nein denn erst einmal muss und will die Forschung be weisen dass das Prinzip grundsätzlich funktioniert Dass ein Quantencompu ter auch über Stunden Tage oder gar Jahre stabil laufen kann ist überhaupt noch nicht bewiesen Dirk Kirchberg Quantencomputer Illustration Stefan Hoch EIN PROZESSOR dessen Funktion auf den Gesetzen der Quantenmechanik beruht

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