Digitale Revolution - Ersetzen Quantencomputer bald herkömmliche PCs?

Quantencomputer sind komplex und existierten während Jahrzehnte nur als theoretische Formeln auf Wandtafeln und in den Köpfen der Wissenschaftlerinnen. Nun aber wird die Technologie greifbarer und erste, limitierte Quantenrechner sind im Einsatz.

In Arlesheim bei Basel versammelten sich diese Woche am Kompetenzzentrum Quantum Basel Koryphäen aus der ganzen Welt, um über Forschungsresultate zu diskutieren und sich über den aktuellen Stand der Technologie bei Quantencomputern auszutauschen.

Peter Buchmann

SRF-Digitalredaktor

Peter Buchmann arbeitet seit 2013 bei der SRF-Digitalredaktion. Zuvor war er als Entwickler tätig. Buchmann blickt auf ein Studium der Japanologie, Sinologie und Informatik zurück.

Was haben Quantencomputer für Vorteile gegenüber heutigen Rechnern?

Quantencomputer können in Zukunft bestimmte Berechnungen ausführen, für die heute auch die grössten Rechenzentren Jahre oder Jahrzehnte benötigen würden: zum Beispiel das Knacken verschlüsselter Nachrichten. Die neuen Rechner rechnen nicht nur viel schneller, sie brauchen auch noch viel weniger Strom als herkömmliche Computer.

Wie funktioniert ein Quantencomputer?

Ein Quantencomputer nutzt Phänomene der Quantenmechanik, um Berechnungen durchzuführen. Der neuartige Rechner kann im Arbeitsspeicher viel grössere Datenmengen halten als herkömmliche Computer und bearbeitet diese direkt im Speicher.

Lösen Quantencomputer unsere heutigen Computer bald ab?

Nein. Quantencomputer können zwar bestimmte Rechenaufgaben deutlich schneller lösen als klassische Computer, aber sie sind nicht für alle Aufgaben geeignet. Zudem funktionieren Quantencomputer oft nur unter Extrembedingungen (etwa bei minus 273 Grad). So ein Gerät wird man nie in der Hosentasche herumtragen wie ein Smartphone.

Gibt es schon Quantencomputer?

Jein. Es gibt Quantencomputer, die immerhin eine bestimmte Art von Berechnungen beschleunigen können. Bis sie ihre volle Leistungsfähigkeit erreichen, gibt es noch viele Probleme zu lösen: zum Beispiel raffinierte Mechanismen zur Fehlerkorrektur. Auch bei der Software für die neuartigen Rechner ist noch Grundlagenforschung notwendig.

Wo werden Quantencomputer schon heute eingesetzt?

Quantencomputer mit beschränktem Funktionsumfang werden heute schon genutzt, um Prozesse zu optimieren. So konnte der Hafen von Los Angeles das Zusammenspiel von Kränen und Lastwagen so stark verbessern, dass der Besitzer die Anlage zum dreifachen Preis verkaufte. Ein konventioneller Computer ist dazu nicht in der Lage, weil bei derartigen Aufgaben dreimal in der Minute komplexe Berechnungen durchgeführt werden müssen.