Was ist ein Quantencomputer?

Was ist ein Quantencomputer? Wisst ihr das? Und wodurch unterscheidet er sich von einem handelsüblichen Computer? Ist ein Quantencomputer der neuste Schrei, den ihr unbedingt benötigt?

Und was hat Google überhaupt damit zu tun? Das sind viele offene Fragen zum Thema Quantentechnik. Wir finden Antworten.

Was ist ein Quantencomputer?

Ob Tagesschau oder Süddeutsche, Spiegel oder Bild – sie alle sprechen gerade voller Hingabe vom Quantencomputer und Googles Überlegenheit mit dem Google-Quantencomputer. Aber was ist ein Quantencomputer eigentlich?

Wikipedia erklärt es mit dem Satz: „Ein Quantenprozessor bzw. Quantencomputer ist ein Prozessor, dessen Funktion auf den Gesetzen der Quantenmechanik beruht.“ Aha! Aber diese Erklärung hilft nicht wirklich, es sei denn, ihr wisst, was Quantenmechanik ist. Allen Ahnungslosen hilft Wikipedia weiter: „Die Quantenmechanik ist eine physikalische Theorie, mit der die Eigenschaften und Gesetzmäßigkeiten von Zuständen und Vorgängen der Materie beschrieben werden.“

Ganz so kompliziert, wie es klingt, ist es gar nicht. Die Computer, die wir alltäglich benutzen, funktionieren mit kleinen elektronischen Schaltkreisen auf Microchips. Sie wurden in den 1940er Jahren erfunden und haben sich in der grundlegenden Funktion bis heute nicht verändert. Sie sind aber deutlich kleiner und kompakter geworden. Allerdings ist es aus physikalischen Gründen nicht möglich, noch kleiner zu werden, sodass weiterer Fortschritt beinahe unmöglich ist.

So soll er aussehen, der kaum zwei Zentimeter kleine Sycamore-Chip, der den Quantencomputer erst möglich macht. Bild: Google

Wie ermöglicht der Quantencomputer den Fortschritt?

Höher, schneller, weiter – auch bei Computern ist das ein ewiges Ziel. Und nebenbei werden die Rechner auch immer kleiner. Sei es nun der klassische Computer oder das Smartphone – es ist noch nicht lange her, da gab es weder das eine noch das andere; und in ihren Anfängen waren Sie dann groß, klobig und mit wenig Leistung ausgestattet.

Mittlerweile sind die kleinen Maschinen große Helfer im Alltag mit starker Leistung und äußerst zuverlässiger Rechenleistung. Doch der Fortschritt wird geringer, weil die Bauweise kaum noch kompakter möglich ist. Hier sollen Quantencomputer helfen.

Während herkömmliche Computer als kleinste Informationseinheit ein Bit mit der Information 0 oder 1 enthalten, nutzen Quantencomputer Quantenbits oder Qubits. Sie können viele unterschiedliche Werte annehmen. Deshalb können Quantencomputer sowohl konkrete Aufgaben schneller lösen als auch viel, viel schneller viele mögliche Lösungen zu einem Problem versuchen.

Was kann der Google-Quantencomputer?

Google hat nun bekanntgegeben, dass sein Quantencomputer erstmals einen Supercomputer in der Rechenleistung geschlagen hat. Das IT-Unternehmen IBM, das ebenfalls an Quantenrechnern forscht, äußerst allerdings Zweifel an den Ergebnissen, da die volle Leistung des Supercomputers in dem aktuellen Test gar nicht genutzt wurde.

In einem PDF, das Google auf einem Nasa-Server hinterlegt hatte, heißt es dagegen: „Ein von Google entwickelter Chip, Sycamore genannt, konnte in 200 Sekunden eine Berechnung durchführen, für die der schnellste Supercomputer der Welt 10 000 Jahre gebraucht hätte.“

Ihr seht, das Rennen um den Quantencomputer scheint wie die erste Mondlandung zu sein. Jeder will der Erste sein, denn ein Eintrag in die Geschichtsbücher ist den Entwicklern von praxistauglichen Quantencomputern sicher. Was Google unter seiner Quantenüberlegenheit versteht, zeigt euch dieses YouTube-Video, das das Google-Forschungslabor in Santa Barbara zeigt:

Was ist ein Quantencomputer und wem nützt er?

Die Frage, was ist ein Quantencomputer?, haben wir versucht zu erklären: Es ist ein superschneller Rechner, der noch schneller und besser ist als die heutigen Supercomputer. Aber wem nützt ein Quantencomputer? Benötigen wir ihn im Alltag oder ist er doch eher für Forschung und Wissenschaft nötig?

Wann Quantencomputer praxistauglich sind, ist noch gar nicht abzusehen. Aber eines Tages sollen sie Medizin, Chemie und Verschlüsselungstechnik revolutionieren. So sollen sie die Berechnung molekularer Strukturen wie jenen von Medikamenten erleichtern, Aktienmärkte detailliert analysieren und sogar den Verlauf prognostizieren können. Unter IT-Sicherheitsexperten gibt es allerdings bereits Befürchtungen, dass Geheimdienste von Staaten, die über entsprechende Quantentechnik verfügen, auch die beste Verschlüsselung knacken können.

Rundum-Schutz für PC und Co. bei PC-SPEZIALIST

Dass Quantencomputer für Ottonormalverbraucher bei PC-SPEZIALIST vor Ort und Co. zu kaufen sind, ist aktuell noch nicht denkbar. Aber wer weiß schon, wie sich die Technik weiterentwickelt und welche Ansprüche wir zukünftig an Rechner haben werden.

Eins ist auf jeden Fall: Nicht nur der Quantencomputer benötigt Schutz, wenn ihr im Internet surft. Deshalb legen wir euch unser Eins-für-Alles-Paket ans Herz. Mehr Sicherheit geht nicht: Ob Online-Sicherung, Updates oder regelmäßige Sicherheitskontrollen, das Rundum-sorglos-Paket bietet noch weit mehr. Fragt bei eurem PC-SPEZIALIST in der Nähe nach. Auch für Tablet und Smartphone, sowie für Peripheriegeräte wie Drucker und Webcam, haben wir zahlreiche Services für euch.

Und natürlich sind wir an eurer Meinung interessiert. Was haltet ihr vom Quantencomputer? Könnt ihr euch vorstellen, dass er irgendwann als Standardrechner in jedem Haushalt steht? Lasst es uns in unseren Kommentaren wissen.