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Quantencomputer

Revolution auf Raten

Rechner auf Basis der Quantenmechanik könnten bei ­bestimmten Aufgaben bald schneller sein als ihre klassischen ­Pendants. Doch auf dem Weg zur universellen Überlegenheit sind noch zahlreiche Schwierigkeiten zu meistern.
Mehrere große Technologiefirmen betreiben Grundlagenforschung an unterschiedlichen Konzepten für Quantencomputer.

Nachdem es jahrzehntelang auf dem Feld der Quanteninformatik nur schleppend voranging, ist seit einigen Jahren eine erstaunliche Aktivität zu verspüren. 2016 machte beispielsweise das US-Unternehmen IBM der Welt einen Fünf-Qubit-Rechner zugänglich, also eine Maschine mit fünf Quantenbits, den Informationseinheiten der Quantencomputer. Das klingt zunächst eher wie ein wissenschaftliches Spielzeug. Das IBM Q Experience genannte Gerät verzeichnet seither nicht nur rund 70 000 registrierte Nutzer, sondern ist außerdem auf eine viermal so große Zahl von Qubits aufgestockt worden. 2017 behaupteten IBM und Intel, in ihren Forschungsabteilungen stünden Quantencomputer mit 50 beziehungsweise 49 Qubits. Google hat Schaltkreise ähnlicher Dimension in Arbeit. "Der Forschungsbereich sprüht vor Energie, und der jüngste Fortschritt ist immens", kommentiert der Physiker Jens Eisert von der FU Berlin.

Immer öfter äußern Experten deshalb die Erwartung, der Moment der "Quantenüberlegenheit" stünde kurz bevor. Damit bezeichnen sie den Augenblick, in dem ein Quantencomputer bei einer Aufgabe erstmals die besten herkömmlichen Superrechner übertrifft. Bei einem Blick auf die nackten Zahlen erscheint das absurd: nur 50 Qubits gegenüber Milliarden von klassischen Bits in jedem Laptop. Doch ein Quantenbit zählt eben viel, viel mehr – auf dieser Feststellung beruht das ganze Konzept der Quantencomputer …

Juni 2018

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Juni 2018

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