Was ist Quantencomputer?

Was passiert, wenn Sie einen Tennisball gegen eine Mauer werfen?

Was ist, wenn Sie hundert Tennisbälle gleichzeitig durch die Wand stecken?

Was ist, wenn Sie durch tausend Tennisbälle gehen?

Nichts.

Was auch immer Sie tun, Tennisbälle können diese Mauer auf keinen Fall niederreißen. Wie bei einer Mauer gibt es einige Probleme, die so komplex sind, dass ein herkömmlicher Computer sie nicht lösen kann, egal wie schnell sie sind.

Aber was passiert mit der Mauer, wenn Sie einen Panzer durchfahren?

Keine Mauer mehr.

Dieser Panzer ist ein Quantencomputer.

Bits und Qubits

Klassische Computer, wie wir sie jeden Tag verwenden, verwenden Speicher, der aus Bits besteht. Bits stehen für eins oder null; an oder aus. Alles, was Computer tun, vom Spielen bis zum Versenden von E-Mails, beruht auf der Manipulation dieser Einsen und Nullen.

Ein Quantencomputer ist ein neuer Computertyp, der die ungewöhnlichen Eigenschaften der Quantenphysik nutzt, um Probleme zu lösen, die für gewöhnliche Computer unmöglich sind. Sie tun dies, indem sie Qubits anstelle von Bits verwenden. Qubits können wie Bits eine Eins oder Null darstellen. Was sie besonders macht, ist, dass ein Qubit eins, null oder eine Überlagerung von beiden sein kann. Das bedeutet, dass ein Qubit gleichzeitig eins und null sein kann, was Quantencomputer exponentiell leistungsfähiger macht als ihre herkömmlichen Gegenstücke.

Die Mauer brechen

Mit Hilfe der Überlagerung können Quantencomputer Probleme lösen, die unmöglich sind oder Tausende von Jahren in Anspruch nehmen. Quantencomputer übertreffen klassische Computer bei Berechnungen mit einer Vielzahl sogar möglicher Lösungen erheblich.

Aufgrund ihrer Fähigkeit, Kombinationen zu analysieren, werden Quantencomputer höchstwahrscheinlich verwendet, um Codes zu brechen und komplexe Systeme zu optimieren. Die Forscher erwarten auch, dass Quantencomputer Ereignisse auf molekularer Ebene genau modellieren können, was ein leistungsfähiges Werkzeug für die Biologie-, Chemie- und Physikforschung sein wird.

Probleme und Vorhersagen

Überlagerung ist mächtig, mysteriös und zart. Das größte Hindernis für den Bau voll funktionsfähiger Quantencomputer besteht darin, dass Qubits in einem unterkühlten, isolierten Zustand gehalten werden müssen, da sie sonst verblassen und ihre Quantenmagie verlieren.

Quantencomputer stehen kurz vor der Praktikabilität. Entwickler haben erfolgreich funktionierende Quantencomputer konstruiert, konnten jedoch bisher nicht genügend Qubits gleichzeitig einsetzen, um ihr volles Potenzial auszuschöpfen. Das Versprechen dieses Potenzials hat Wissenschaftler auf der ganzen Welt dazu veranlasst, Quantencomputer zu einem zu machen der bestimmenden Technologien des 21. Jahrhunderts.

Weitere Informationen finden Sie in den NEC Laboratories [http://www.nec.co.jp/rd/Eng/innovative/E3/top.html] Webseite.

Informationen zum ersten privaten Quantencomputer finden Sie hier CBC-Bericht auf D-Wave-Systemen.

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