Im Herzen der Materie ist überall die Quantenphysik am Werk. Deren Gesetze sind zwar bekannt, aber die Komplexität der schwierigen Gleichungen nimmt sehr schnell mit der Anzahl der involvierten Teilchen zu. Die Wechselwirkungen bei chemischen Reaktionen beispielsweise lassen sich bloß für die einfachsten Moleküle noch quantenmechanisch exakt berechnen.

Bei größeren Objekten kommen nur Näherungsverfahren in Frage, mit deren Hilfe Wissenschaftler die ungefähren Reaktionsschritte bestimmen. Selbst die leistungsstärksten Supercomputer kommen dabei schnell an ihre Grenzen, da die nötigen Rechenzeiten exponentiell mit der Größe des betrachteten Systems ansteigen. In Zukunft könnten jedoch Quantencomputer helfen. Sie arbeiten schon von ihrem Bauprinzip her quantenmechanisch und können daher die notwendigen Kalkulationen sehr viel schneller abarbeiten als herkömmliche Computer. Davon dürften viele Industriezweige profitieren. Die chemische Industrie etwa setzt jedes Jahr riesige Mengen an Grundstoffen um. Gelänge es, auch nur einige wenige Reaktionsschritte dank neuer Quanten-Algorithmen zu optimieren, wären die möglichen Einsparungen immens ...