Oft werden Quanten-Computer als die Rechenmaschinen der Zukunft bezeichnet, als Nachfolger der heutigen mit Bits und Bytes rechnenden PCs. IBM gibt nun jedem die Möglichkeit, Quantum Computing über diese Webseite auszuprobieren und damit einen kleinen Quanten-Computer per PC oder Smartphone zu programmieren.
Während bei aktuellen Rechnern nur zwei Zustände (Strom an/aus, 0 oder 1) unterschieden werden, arbeiten Quanten-Computer mit Quanten-Objekten wie etwa Photonen oder Atomen, die auf den ersten Blick unmöglich erscheinende Eigenschaften besitzen: Sie können etwa an zwei Orten gleichzeitig sein respektive zwei Zustände simultan abbilden.
So gelingt es, statt wie bei aktuellen Rechnern immer nur eine Möglichkeit nach der anderen abzuarbeiten, per Quantum Computing alle möglichen Lösungen parallel zu durchlaufen und dadurch bei besonders komplexen Aufgaben einen immensen Geschwindigkeitsvorteil herauszuarbeiten.
Momentan gibt es dabei allerdings noch eine Reihe von Problemen. Zum einen sind aktuelle Quanten-Computer noch sehr eingeschränkt, was die Anzahl der für die Berechnung nötigen Quantenobjekte (genannt: Qubits) angeht. IBMs per Cloud zugänglicher Quanten Computer etwa besitzt fünf Qbits, Googles bester Quanten-Computing-Versuch neun QBits. Angeblich soll sich IBMs Quanten Computer aber nach und nach auf immer mehr Qbits ausbauen lassen.
Mit der Anzahl der Qubits steigt auch die Anzahl der gleichzeitig berechenbaren Lösungswege, sodass ein Quanten Computer mit mehreren hundert Qubits schon Lösungen in realistischer Zeit finden könnte, für die aktuelle Super-Computer Millionen von Jahren bräuchten. Scott Aaronson vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) erachtet mindestens 50 Qubits für nötig, um traditionelle Rechner entscheidend zu übertreffen.
Das simultane Durchlaufen möglicher Lösungen bedarf allerdings sehr aufwändiger Fehlerkorrekturverfahren, die aus den unzähligen Möglichkeiten die richtige herausfiltern. Für jedes zu lösende Problem muss daher ein passender Quantenalgorithmus erarbeitet werden, der die richtige Lösung aus der Vielzahl der Ergebnisse effizient herausfiltert.
Da liegt noch eines der großen Probleme von Quanten Computing: Es gibt bislang relativ wenig dieser Algorithmen und damit (sowie wegen der bislang eingeschränkten Qbit-Anzahl) wenig praktische Anwendungsmöglichkeiten.
Das will IBM nun mit dem öffentlich zugänglichen Quanten Computer ändern und hofft auf die Schwarm-Intelligenz der menschlichen Cloud, um weitere praktische Ansätze zu finden – helfen Sie mit (falls Sie sich zufällig mit Quantum Computing auskennen)!
Quelle: Telepolis, Technology Review
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