Googles neuer Quantencomputer – Erleben wir gerade den Sputnik-Moment in der Informationstechnologie? BLOG: [Links nur für registrierte Nutzer] Grenzgänge in den heutigen Wissenschaften
Ein Begriff, der den meisten Menschen so unheimlich-bizarr wie aufregend-futuristisch erscheint, drängt in die Sphäre der öffentlichen Aufmerksamkeit. Er kombiniert die technologische Allmacht des digitalen Rechnens mit der ehrfurchteinflössenden Komplexität und Abstraktheit der bedeutendsten physikalischen Theorie des 20. Jahrhunderts. Die Sprache ist vom Quantencomputer. Und er verspricht eine neue technologische Revolution, die das 21. Jahrhundert ähnlich stark prägen könnte wie die Entwicklung digitaler Schaltkreise das 20. Jahrhundert formte.
Lange waren Quantencomputer Stoff für Science-Fiction, ihre Realisierung lag weit in der Zukunft. Doch bekannterweise nähert sich uns diese immer schneller. Nun hat Google durchsickern lassen, dass seinen Ingenieuren die Konstruktion eines Quantencomputers gelungen sei, der zum ersten Mal ein Problem lösen kann, an dem sich jeder herkömmliche Computer die Zähne ausbeisst. Konkret habe der Computer-Chip
Sycamore für eine spezielle Rechenaufgabe, für die der weltbeste Supercomputer 10 000 Jahre benötigt, gerade einmal 200 Sekunden gebraucht! Google selbst hat die Eigenschaft eines Quantencomputers, jedem existierenden klassischen Computer bei der Bewältigung von bestimmten Aufgaben überlegen zu sein, bereits vor Jahren als
quantum supremacy getauft. Nun scheint der Moment einer solchen „Quantenüberlegenheit“ gekommen zu sein. Wir könnten also gerade Zeuge eines Sputnik-Moments in der Informationstechnologie werden. Auch wenn es sich hier eher um einen symbolischen Meilenstein handelt, da das von Sycamore gelöste Problem doch von sehr akademischer Natur ist, so könnte die Leistung von Google die Quanteninformationstechnologie ähnlich stimulieren wie der historische Sputnik-Moment der 1950er die Raumfahrt.
Doch was ist eigentlich ein Quantencomputer? Obwohl auch herkömmliche Computer immer kleinere Bauteile verwenden, bei denen Quanteneffekte eine wichtige Rolle spielen, so basiert ihre Funktionsweise doch prinzipiell vollständig auf der klassischen Physik. Die allen heutigen Computern zugrunde liegende so genannte
von-Neumann-Architektur sorgt dafür, dass die einzelnen Rechenschritte sequentiell, also Bit für Bit abgearbeitet werden. Diese kleinstmöglichen Informationseinheiten nehmen dabei jeweils einen wohldefinierten Zustand von entweder 1 oder 0 an. Quantencomputer verwenden dagegen in ihrem Kern direkt die Eigenschaften der Quantentheorie, womit sie einer völlig anderen Informationstheorie unterliegen Die Entsprechung des klassischen Bits in Quantencomputern ist das
Quantenbit, kurz
Qubit. Und Qubits haben es in sich: Sie können beispielsweise verschiedene Zustände, also 0 und 1,
simultan annehmen, sowie alle Werte dazwischen. Sie können also „halb 1“ und „halb 0“ sein. Das liegt an den Möglichkeiten von Quantenzuständen, in so genannten „Superpositionen“ zu existieren. Dies sind Überlagerungen sich klassisch gegenseitig ausschliessender Zustände. Diese bizarre Eigenschaft von Quantenteilchen war einst unter den Vätern der Quantenphysik Auslöser hitziger Diskussionen, die ihren Ausdruck zuletzt in dem bekannten Gedankenexperiment der
Schrödinger‘schen Katze fanden. Dazu kommt, dass sich verschiedene Quantenteilchen in so genannte
verschränke Zustände bringen lassen. Auch das ist eine Eigenschaft, die wir in unserer klassischen Welt nicht kennen. Es ist, als ob die Qubits mit einer unsichtbaren Feder aneinandergekoppelt sind. Sie stehen dann allesamt direkt und ohne jede Kraftweinwirkung in Kontakt miteinander. Jedes Quantenbit „weiss“, was die anderen gerade treiben. Albert Einstein hielt Verschränkung für physikalisch unmöglich und nannte sie spöttisch „spukhafte Fernbeziehung“.
AW: Blockieren Amazon, Ebay, Facebook und Google deutsche Verkäufer?
Zitat von Chronos
Meine Güte, dann nimm halt ganz einfach den nächsten Link, den Google ausspuckt:
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