Technology Review 11/2017
S. 72
Fokus
Quantentechnik

Blick in die Wunderkiste

Quantencomputer können viele Rechenoperationen parallel abarbeiten. Dazu nutzen sie die besonderen Spielregeln der Quantenwelt. Eine Einführung in die Funktionsweise der merkwürdigen Geräte.

Im Zeitalter der Hochtechnologien ist ein Bonmot von Arthur C. Clarke zur Alltagsweisheit geworden, die in keiner Trendbroschüre fehlt. „Jede hinreichend fortgeschrittene Technologie ist von Magie nicht mehr zu unterscheiden“, schrieb Clarke 1973 in „Profiles of the Future“. Inzwischen scheinen sich auch IT -Konzerne damit abzufinden, wenn etwa IBM Quantencomputer in populärwissenschaftlichen Grafiken mit der „Magie der Quantenalgorithmen“ erklärt.

Der Grund dafür liegt in einer prinzipiellen Erkenntnis der Quantenmechanik aus den 1920er-Jahren: Ein physikalisches System des Quantenkosmos ist nicht in einem einzigen festgelegten Zustand, sondern in einer Überlagerung verschiedener möglicher Zustände. Ein Elektron etwa befindet sich mit unterschiedlichen Wahrscheinlichkeiten an verschiedenen Orten. Das brachte Physiker und Informatiker auf die Idee, mittels Überlagerung sogenannte Qubits zu schaffen, kurz für: Quantenbit. Den ersten Quantenalgorithmus präsentierte der Mathematiker Peter Shor 1996. In seinem epochalen Paper musste er aber noch zugeben: „Gegenwärtig weiß niemand, wie man einen Quantencomputer bauen könnte.“ Inzwischen weiß man es besser.