Ein Gespenst geht um in der Welt der Computer – das Gespenst namens Quantum Computing. Wenn alle Prognosen zutreffen und Quantencomputer eines Tages marktreif werden, sollen sie nichts weniger als eine technologische Revolution auslösen. Wie das funktionieren soll? Durch die Gesetze der Quantenmechanik. Dazu zählen insbesondere drei Prinzipien, die sich als die Säulen des Quantum Computing bezeichnen lassen:
- Superposition: Bezeichnet die Fähigkeit eines Quantensystems, mehrere Zustände gleichzeitig anzunehmen – 1 und 0 statt 1 oder 0.
- Quantenverschränkung: Beschreibt ein quantenmechanisches Phänomen, bei dem zwei oder mehr Teilchen miteinander verschränkt sind und ein verbundenes Gesamtsystem bilden; Änderungen an einem Teilchen des quantenverschränkten Systems wirken sich automatisch auf alle verbundenen Teilchen aus.
- Quantenkollaps: Bezeichnet den Moment, wenn Systeme in Superposition gemessen werden und dadurch in einen definierten Zustand übergehen – von 1 und 0 zu 1 oder 0.
Klassische Computer basieren auf dem binären, elektrischen Prinzip von „An/Aus“ oder „1/0“. Quantencomputer hingegen nutzen nichtbinäre, mehrdimensionale und quantenmechanische Zustände. Anders als klassische Computer lösen sie Probleme nicht nacheinander, sondern parallel und gleichzeitig – auch bei komplexen Eingaben. Auf diese Weise sollen sie eine millionenfach größere Rechenleistung und deutlich verringerte Berechnungszeiten ermöglichen.
Verläuft alles nach Plan, werden Quantencomputer für einen technologischen Evolutionssprung sorgen, der sich in allen Bereichen mit komplexer Datenverarbeitung bemerkbar machen wird. Dazu zählen u. a. E-Commerce, Kryptografie, Medizin, Finanztransaktionen sowie Big Data, KI und Machine Learning.