Wenn man sich ein wenig in der IT-Landschaft umhört, kommt man nur schwer an ihnen vorbei: den Quantencomputern. Sowohl IBM, als auch Google sind in einem Wettlauf, wer den ersten wirklich funktionstüchtigen Quantencomputer entwickeln kann. Doch was genau versteht man unter dieser neuen Art von Rechenmaschine? Hier ein Einblick, was Quantencomputer sind und weshalb sie für unsere Zukunft so relevant sind.

Quantum computing explained in less than two minutes (Quelle: The Verge)

 

Ein Quantencomputer ist ein Gerät, das Prozesse auf Grundlage von Quantenberechnungen durchführt. Während der klassische Computer binär arbeitet, wird so eine bisher nicht gekannte Rechenkapazität freigesetzt. Bei unseren aktuellen Computern erfolgen herkömmliche digitale Berechnungen durch die Kodierung von Daten in Binärziffern (Bits), die sich jeweils in einem von zwei Zuständen (0 oder 1) befinden. Die Quantenberechnung hingegen verwendet sogenannte Quantenbits, die sich auch in Überlagerungen von Zuständen befinden können. Somit gibt es nichtmehr nur zwei Optionen, sondern eine Vielzahl an möglichen Kombinationen der Zustände.

 

Quantencomputer – die neue Generation von Rechenpower

Seit vielen Jahren hilft uns der klassische Computer dabei erstaunliche Dinge zu tun. Wenn man allein an die Evolution des Computers denkt, haben wir seit den ersten Rechenmaschinen tolles erschaffen. Doch trotz aller Möglichkeiten, die uns die aktuelle IT bietet, ist unser aktueller Rechner doch nichts anderes als ein Taschenrechner, der eine Folge von Bit-Werten von 0 und 1 verwendet, um zwei Zustände darzustellen. Diese Zustände definieren die späteren Entscheidungen des Computers über die von uns eingegebenen Daten nach einem vorher definierten Satz an Anweisungen. Der Quantencomputer übersteigt diese Möglichkeiten um Welten, doch ist er im ersten Schritt nicht dazu gedacht den klassischen Computer zu ersetzen. Für den Anfang sollen sie für komplexe Probleme verwendet werden, die über die Möglichkeiten des klassischen Computers hinausgehen.

 

Quantencomputer auf dem Vormarsch

Im Jahr 2018 steckt die Entwicklung der Quantencomputer noch in den Kinderschuhen. Auch wenn die Tech-Giganten an der stetigen Weiterentwicklung der Technologie arbeiten, wurden bisher nur Berechnungen an einer sehr kleinen Anzahl an Quantenbits durchgeführt. Im nächsten Schritt müssen immer mehr Daten zugeführt werden und die Komplexität der Prozesse wird steigern.

Quantencomputer sind dabei eine logische Reaktion auf die Big Data Welt, in der wir uns schon heute befinden. Je mehr Daten wir täglich generieren, desto stärker muss die Rechenleistung werden, um der Datenflut Stand zu halten. Der klassische Computer ist dazu programmiert einen Schritt nach dem nächsten zu tun, doch mit komplexen Zusammenhängen der Daten kommt er nur schwer zurecht. Man hat sogar ein Wort für solche Probleme. Ein Problem, welches mehr Energie und Zeit benötigt, als die heutigen Computer verarbeiten können, wird als hartnäckiges Problem bezeichnet. Hier kommt der Quantencomputer ins Spiel.

Ausgereifte Quantencomputer sind theoretisch in der Lage, hartnäckige Probleme schneller zu lösen als alle klassischen Computer, egal welche Algorithmen sie verwenden. Mit all den Möglichkeiten wundert es einen also nicht, dass sowohl Forschung, als auch Regierung daran arbeiten die Technologie voran zu bringen. Wann der Quantencomputer dann schließlich auch seinen Einzug in die privaten Haushalte hat, bleibt jedoch abzuwarten.

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