Was ist eigentlich ein Quantencomputer?

Was ist eigentlich ein Quantencomputer?

In den vergangenen Jahren war immer wieder die Rede davon, dass Quantencomputer das Potenzial haben, eine ganz neue Ära der Computertechnologie einzuläuten – und alles, was wir bisher an Leistungsfähigkeit kennen, in den Schatten zu stellen. Doch wie funktioniert so ein Quantencomputer eigentlich und was unterscheidet ihn von herkömmlichen Computern?

Ganz einfach erklärt, könnte man sagen, dass ein Quantencomputer anders denkt. Genau genommen denkt er beeindruckend revolutionär im Vergleich zu bisher genutzter Technologie. Klassische Computer arbeiten mit Bits und können lediglich zwei unterschiedliche Zustände dieser Bits unterscheiden – also An oder Aus sowie 1 und 0. Quantencomputer arbeiten hingegen mit sogenannten Qubits, die unzählige weitere Zustände einnehmen können – also ebenfalls 1 und 0, aber auch alles dazwischen. 

Und wie funktioniert das jetzt genau?

Vereinfacht erklären kann man das sehr gut, wenn man sich ein Hotel mit vielen Zimmern vorstellt. Die zu lösende Aufgabe wäre, herauszufinden, in welchem der Zimmer sich eine bestimmte Person befindet. Ein herkömmlicher Computer würde nun jedes Zimmer einzeln und nacheinander durchsuchen. Ein Quantencomputer wäre in der Lage gleichzeitig in sämtliche Zimmer zu schauen – und hätte die Person dadurch deutlich schneller und zuverlässiger gefunden.

Durch diese Qubits wird ein Quantencomputer deutlich effizienter. Für die gleiche Berechnung benötigt er weitaus weniger Qubits als heutige Computer Bits benötigen würden. Durch diese neuen Möglichkeiten lassen sich einige Probleme der Informatik lösen, die bisher an fehlender Leistungsfähigkeit scheiterten. Allerdings werden Quantencomputer auch dazu führen, dass eine Vielzahl von heute funktionierenden Sicherheitskonzepten und Verschlüsselungstechnologien keinen 100%tigen Schutz mehr bieten und neu gedacht werden müssen – man spricht davon, dass sie Quantum-ready gemacht werden müssen, also auch gegen die Rechenleistung von Quantencomputern bestehen können.

Über viele Jahre waren Quantencomputer nur ein sehr theoretisches Konzept, doch inzwischen hat sich hier einiges getan – auch aufgrund von umfassenden Investitionen in diese Technologie durch große Unternehmen, wie Google oder IBM. Bis es allerdings wirklich zu marktreifen Produkten kommt, wird es noch einige Jahre dauern.

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