Forschungsquartett | Wozu brauchen wir Quantencomputer?

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Das Forschungsquartett — dieses Mal in Kooperation mit dem Helmholtz-Zentrum Berlin

Quantencomputer: Eine neue Ära des Rechnens

Quantencomputer gelten als das nächste große technologische Ding — sie könnten Wissenschaft, Wirtschaft und unseren Alltag revolutionieren. Anders als klassische Computer arbeiten sie nicht nur mit den Zuständen 0 und 1, sondern nutzen die Gesetze der Quantenmechanik. Durch Überlagerung und Verschränkung können sie mehrere Rechenwege gleichzeitig beschreiten und so einige Probleme deutlich schneller lösen. „Quantencomputer können ganz bestimmte strukturierte Probleme viel schneller lösen als das klassische Superrechner können“, so der Quantenphysiker Jens Eisert, Leiter der Forschungsgruppe „Quantenrechnen und -simulation“.

Besonders bei der Simulation von Quantenchemie könnten Quantencomputer Durchbrüche ermöglichen, indem sie helfen, neue Materialien und Medikamente effizienter entwickeln. Und auch wenn es um digitale Sicherheit geht, könnten sie Althergebrachtes bald überholen und Sicherheitssysteme knacken, die heute noch als undurchdringbar gelten.

Die Grenzen der Technologie

So beeindruckend die Technologie ist, Quantencomputer sind keine Alleskönner, sagt Eisert: „Das Potenzial ist noch gar nicht hinreichend geklärt, um zu wissen, was sie wirklich können und was sie auch nicht können.“

hr Potenzial liegt vor allem in spezialisierten Anwendungen wie der Materialforschung oder der Optimierung komplexer Prozesse. Obwohl Unternehmen wie IBM oder Google Milliarden investieren und auch staatliche Fördermittel in die Entwicklung fließen, ist der Einsatz im Alltag noch Zukunftsmusik. Der Weg zur breiten Anwendung ist lang und noch sind viele Fragen offen. Bis Quantencomputer wirklich allgegenwärtig werden, könnten noch Jahrzehnte vergehen — vorerst bleiben sie ein mächtiges, aber spezialisiertes Werkzeug.

Welche Chancen bieten Quantencomputer für die Wissenschaft und Wirtschaft? Und wann könnten sie auch im Alltag eine Rolle spielen? Darüber spricht „Forschungsquartett“-Moderatorin Sara-Marie Plekat mit detektor.fm-Redakteurin Esther Stephan. Antworten kommen vom Quantenphysiker Prof. Dr. Jens Eisert. Eisert forscht an der Freien Universität Berlin und ist Experte für Quantentechnologien und komplexe Systeme.