Heute eingesetzte Rechensysteme stützen sich auf die Informationseinheit BIT, also auf Einsen und Nullen, um Daten zu speichern und zu verarbeiten. Dagegen machen sich sog. Quantencomputer die seltsamen Gesetze der Quantenmechanik zunutze, um unglaubliche neue Möglichkeiten zu erschließen. Man kann sie sich Quantencomputer als Rechnersysteme mit Superkräften vorstellen. Sie können Probleme lösen, die die Möglichkeiten der aktuell leistungsfähigsten Rechenzentren übersteigen.
Aber wie funktionieren sie? Quantencomputer machen sich die bizarren Eigenschaften von sog. Qubits (sprich „Kjubits“) zunutze, ein quantenmechanischer Effekt, nach dem die kleinsten Informationseinheiten sowohl „Null“, „Eins“ als auch beides gleichzeitig sein können. Diese Fähigkeit, “beides gleichzeitig” zu sein, ermöglicht es diesen Systemen, viele Lösungen parallel zu berechnen. Somit eignen sie sich für die Bewältigung komplexer Problemstellungen in Bereichen wie:
- Entdeckung von Arzneimitteln: Simulation komplexer Moleküle, um neue Medikamente schneller und effizienter zu entwickeln.
- Materialwissenschaft: Entwicklung neuer Materialien mit überlegenen Eigenschaften für alles von Batterien bis zu Solarzellen.
- Finanzmodellierung: Vorhersage von Markttrends mit noch nie dagewesener Genauigkeit.
- Kryptographie: Brechen aktueller Verschlüsselungsmethoden und Entwicklung unknackbarer neuer Krypto-Algorithmen.
Obwohl die Technologie noch in den Kinderschuhen steckt, zeigt sich schon heute ihr verblüffendes Potenzial. Man stelle sich beispielsweise eine personalisierte Medizin vor, die auf die einzigartige genetische Veranlagung des Patienten zugeschnitten ist und für ihn zielgerichtet Medikamente entwickelt. Aus diesem Grund investieren mittlerweile sowohl Technologie-Schwergewichte wie IBM und Microsoft als auch Startups und öffentliche Forschungseinrichtungen Milliardenbeträge in die Forschung.
Bau und die Programmierung von Quantencomputern sind aktuell noch höchst anspruchsvoll. Sie erfordern spezielle Hardware, komplexe Algorithmen und Fachwissen über Quantenmechanik. Trotz dieser Herausforderungen werden gerade bedeutende Fortschritte erzielt.
Auch wenn die breite Anwendung der Technologie noch Jahre auf sich warten lässt, hat die zweite Computerrevolution bereits begonnen. Sie hat das Potenzial, zahlreiche Branchen zu revolutionieren und unser Leben tiefgreifend zu verändern.
Dass man sich in absehbarer Zeit einen eigenen Quantencomputer kaufen kann, erscheint dennoch höchst unwahrscheinlich. Denn diese Maschinen funktionieren nur bei Temperaturen um den absoluten Nullpunkt, also -273°C. Somit sind Quantencomputer vermutlich keine geeignete Ausstattung für Ihr Büro.
