Datenbeschleuniger Was sind Quantencomputer?

Herkömmliche Computersysteme sind bereits an der Grenze des technisch Machbaren. Aus diesem Grund rücken Quantencomputer immer mehr in den Fokus, da hier eine exponentielle Steigerung der Leistung erwartet wird. Unser Beitrag erklärt, was Quantencomputer sind, wie sie funktionieren und welche Risiken bestehen.

Quantencomputer sind extrem schnelle Recheneinheiten, die vor allem bei speziellen Problemen Lösungen errechnen können. Galten sie lange in erster Linie als theoretisches Konzept, geht die tatsächliche Entwicklung mittlerweile rasant voran. Dabei sollen sich Quantencomputer in vielen Aspekten von herkömmlichen Rechnern abheben. Denn sie basieren nicht auf klassischen physikalischen oder informationstechnischen Gesetzen, sondern bestehen auf Basis quantenmechanischer Zustände.

Betrachtet man die Funktionsweise von Quantencomputern, so stellen sich auch hier einige Unterschiede zu herkömmlichen Computern heraus. Diese arbeiten im klassischen Binärsystem und somit mit Bits. Hierbei werden Informationen in Form von Bits gespeichert, die genau zwei Zustände einnehmen können – und zwar die Zustände „0“ und „1“. Das bedeutet, dass im Binärsystem also immer nur eindeutige Zustände eingenommen werden können. Das bremst die Möglichkeiten aus, die herkömmliche Computer bieten, denn hier lassen sich zum Beispiel Vorgänge auf Basis von Molekülen und Atomen kaum zuverlässig berechnen. Quantencomputer hingegen sollen dazu aber in der Lage sein. So arbeiten diese nicht im herkömmlichen Binärsystem mit Bits, sondern mit sogenannten Quantenbits (Qubits). Dabei handelt es sich im Prinzip um das Pendant von herkömmlichen Bits in Computern.