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Tagesspiegel-Beilage: Prof. Jens Eisert erklärt, wie Quantencomputer funktionieren und wie weit fortgeschritten ihre Entwicklung ist

Mit dem Prototyp eines Quantencomputers im Labor konnten chinesische Forschende die Überlegenheit gegenüber herkömmlichen Computern aufzeigen.

Mit dem Prototyp eines Quantencomputers im Labor konnten chinesische Forschende die Überlegenheit gegenüber herkömmlichen Computern aufzeigen.
Bildquelle: picture alliance / Xinhua News Agency

Prof. Dr. Jens Eisert

Prof. Dr. Jens Eisert

„Noch sind Quantencomputer in der Babyphase“, betont theoretischer Physiker Prof. Jens Eisert und erklärt in der Oktoberausgabe des Tagesspiegels, wie radikal anders Quantencomputer funktionieren.

News vom 04.10.2022

Quantencomputer sind heute fast schon ein moderner Mythos. Große Unternehmen wie Google und Staaten wie China und die USA investieren gewaltige Summen in die Entwicklung der Quanteninformationstechnologien. Die Bundesregierung fördert diese Technologien mit zwei Milliarden Euro. Doch was werden Quantencomputer wirklich können, wenn die Technologie ausgereift ist? Und was nicht? Mit solchen Fragen beschäftigt sich Jens Eisert, der am Dahlem Center for Complex Quantum Systems der Freien Universität Berlin forscht und international bestens vernetzt ist.

Quantencomputer funktionieren radikal anders

„Noch sind Quantencomputer in der Babyphase“, betont der Physikprofessor. „Grundsätzlich sind sie erst einmal Computer, sie können also Aufgaben wie herkömmliche Rechner lösen“, sagt er: „Allerdings funktionieren sie radikal anders!“ Herkömmliche Rechner zerlegen die Aufgaben, mit denen sie gefüttert werden, in Ja-Nein-Entscheidungen als logische Grundvokabeln, also die berühmten Einsen und Nullen der Bits. Die Quantenbits der Quantencomputer, kurz Qubits, kennen ebenfalls zwei Zustände, die man Eins und Null nennen kann. Doch nun kommen die Gesetze der Quantenmechanik ins Spiel.

„Das ist immerhin die Theorie, die die Natur am genauesten beschreibt, aber auf der Skala der Atome, Lichtquanten, eben der elementaren physikalischen Teilchen“, sagt Eisert. Da wir jedoch in einer Welt der großen Dinge leben, sind unser Verstand und unsere Wahrnehmung nicht auf die Eigenheiten der Quantenwelt trainiert. Deshalb kommen uns gerade jene besonders sensiblen Quanteneffekte, die den allgegenwärtigen Störungen der Makrowelt zum Opfer fallen, äußerst fremd vor. Besonders merkwürdig erscheint das Phänomen der Verschränkung: Quantenteilchen können im Prinzip über beliebige Entfernungen eine Einheit im Hinblick auf eine Quanteneigenschaft bilden, und sobald eines der Teilchen verändert wird, „merkt“ dies der entfernte Partner sofort.

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Schlagwörter

  • Jens Eisert
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  • Quanteninformation
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