Programmieren: Ein Einstieg in Quantum Computing

Quantencomputer eignen sich für Kryptografie im Bereich der Telekommunikation ebenso wie für das Berechnen und Simulieren von Quantensystemen. Ein Einstieg.

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Von
  • Alexandra Waldherr
Inhaltsverzeichnis

Für das Verständnis von Quantum Computing ist es zunächst wichtig, den Quantencomputer als radikal andere Hardware und als Backend anzuerkennen. Die Branche arbeitet immer noch mit Gates, allerdings materialisieren sich hier sogenannte Pauli-Gates physisch nicht als Flip von 0 und 1 in der CPU, sondern beispielsweise als Laser- oder Mikrowellenimpulse, die Energieniveaus eingefangener Elementarteilchen (Qubits) rotieren können.

Damit stellen Quantencomputer ein derzeit noch fragiles Experiment dar. Es geht um Transformationen, Kalkulationen und Umformungen sowie um das Nachstellen und Verstehen molekularer Prozesse, aber nicht um das langfristige Speichern von Information. Auch können Qubits nicht kopiert oder eingefügt werden.

Bevor der Artikel den Qubits anhand eines anschaulichen Beispiels ein Gesicht geben wird, lohnt es sich zu verstehen, warum Qubits so viel bessere Kalkulationen ermöglichen und wie das quantenmechanische Auswertungsverfahren dazu eigentlich funktioniert.

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