iX Special 2020
S. 146
Wissenschaftliches Rechnen
Quantencomputer

Quantencomputer programmieren – ein Einstieg

Miniaturwelt

Alexandra Waldherr

Quantencomputer beschleunigen die Analyse komplexer Systeme. Sie eignen sich damit für Kryptografie im Bereich der Telekommunikation ebenso wie für das Berechnen und Simulieren von Quantensystemen.

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.

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