Jeder von uns hat mittlerweile wohl schon von einem Quantencomputer gehört. Bei Gesprächen über die neue Computertechnologie kommen die wildesten Spekulationen über die Fähigkeiten des Quantencomputers ans Licht. Anfangs wirst du wohl erfahren, dass die Rechenleistung extrem gesteigert wird, außerdem gefährden die Computer der Zukunft unsere heutigen Verfahren, um Dinge zu verschlüsseln. Das klingt zunächst logisch, wenn es dann allerdings heißt, dass du dich mit Hilfe der Quantencomputer teleportieren kannst, wirst du hoffentlich ein bisschen stutzig. Um diesen Spekulationen Einhalt zu bieten und damit du verstehst, wie so ein Quantencomputer wirklich funktioniert, erklären wir dir, was eigentlich hinter dem Phänomen steckt.
Wie funktioniert ein Quantencomputer?
Um die Technologie hinter dem Quantencomputer zu verstehen, gilt es zunächst die Funktionsweise eines normalen Computers zu begreifen. Dieser bedient sich der Booleschen Logik, das ist der fachliche Begriff dafür, dass die Computer mit „0“ und „1“ rechnen. Die kleinsten Teile in einem herkömmlichen Computer sind die Bits, diese nehmen entweder den Zustand „0“ oder „1“ an und ergeben so verkettet alles, was wir auf unserem Computerbildschirm sehen können, sowie die Prozesse, welche im Computer ablaufen, die wir nicht sehen.
Bei dem Quantencomputer läuft dies anders, denn die Bits werden durch Quantenbits, sogenannte Qubits, ersetzt. Diese kleinen Teilchen sind in der Lage, mehrere Zustände gleichzeitig zu haben, sie können also gleichzeitig „1“ und „0“ sein. Aus diesem Grund kann man mit der gleichen Anzahl an Qubits wesentlich mehr Dinge darstellen. Dieses System stammt aus der Quantenphysik und ist nichts Neues, allerdings dauert es lange, dieses System in einen funktionierenden Rechner zu integrieren. Problematisch ist beispielsweise, dass viele Qubits zu einer höheren Fehlerrate führen, denn ganz ausgereift ist die Technologie noch nicht. Unter anderem müssen die Algorithmen noch an die Quantencomputer angepasst werden, denn die herkömmlichen Befehlsketten führen zu Fehlern.
Was kann denn nun ein Quantencomputer?
Die größten Unternehmen arbeiten momentan an der Entwicklung eines Quantencomputers, allerdings wird vieles über die Fortschritte geheim gehalten. Dadurch wird klar, dass diese Computer so einiges leisten können, sonst wäre das Interesse wohl nicht so groß. Klar ist, dass sie eine gigantische Leistungssteigerung mit sich bringen. Natürlich gibt es extrem viele Einsatzfelder für die Supercomputer, eine Sache die sich mit der Erscheinung der Quantencomputer ändern wird, ist beispielsweise die Kryptografie, also die Verschlüsselung der Daten. Die Quantencomputer sind einfach viel schneller und können herkömmliche Verschlüsselungen schnell umgehen. Allerdings kann man mit den Quantencomputern auch eine Verschlüsselung entwickeln, die sicherer nicht sein könnte.
So wie unsere heutigen Computer braucht der Quantencomputer Daten, um schlauer zu werden, diese Daten kann er aber schneller und genauer auswerten. Es wäre zum Beispiel nicht nur möglich, Staus auf Autobahnen vorzusagen, sondern sie auch zu verhindern. Sie können also mit der Hilfe von Daten und der Wahrscheinlichkeitsrechnung Geschehnisse voraussagen – und das wesentlich genauer und schneller als unsere jetzigen Computer.
Wo genau uns die Quantencomputer hinführen, ist noch nicht bekannt, klar ist, dass sie einen enormen Fortschritt in der Computertechnologie darstellen werden, sie sind aber keine Antwort auf alle Fragen, die sich die Menschheit heutzutage stellt.
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