Quantencomputer rechnen nicht einfach schneller. Sie folgen anderen Regeln – den Regeln der Quantenphysik – und für bestimmte Probleme eröffnen diese Regeln völlig neue Lösungswege.
Fünf Fragen, kurze Antworten
Was ist ein Qubit?
Ein klassisches Bit ist entweder 0 oder 1. Ein Qubit, die Grundeinheit eines Quantencomputers, kann sich in einer Überlagerung beider Zustände zugleich befinden. Erst bei der Messung nimmt es einen festen Wert an.
Was ist Verschränkung?
Qubits lassen sich so verknüpfen, dass sich ihre Zustände nicht mehr getrennt beschreiben lassen: Die Messung des einen verrät etwas über das andere. Verschränkung erlaubt es einem Quantencomputer, Information auf eine Weise zu verarbeiten, die kein klassischer Computer effizient nachbilden kann.
Woraus bestehen Qubits?
Es gibt mehrere Bauweisen. Munich Quantum Valley entwickelt drei davon parallel: supraleitende Schaltkreise, die nahe dem absoluten Nullpunkt gekühlt werden, einzelne neutrale Atome, die von Laserlicht gehalten werden, und elektrisch geladene Atome (Ionen) in Fallen.
Wofür werden Quantencomputer nützlich sein?
Vielversprechend sind etwa die Simulation von Molekülen und Materialien, zum Beispiel für neue Medikamente oder Batterien, und schwierige Optimierungsaufgaben in Logistik oder Energieversorgung. Welche Anwendungen sich zuerst lohnen, ist Gegenstand aktueller Forschung.
Warum ist der Bau so schwierig?
Qubits sind äußerst empfindlich. Wärme, Erschütterungen oder Störfelder bringen sie aus dem Takt und verursachen Fehler. Größere Maschinen brauchen deshalb bessere Hardware, präzise Steuerelektronik und Fehlerkorrektur – Arbeit, die Physik, Ingenieurwesen und Informatik verbindet.
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