Vom Labor in die Praxis
Bereits mit heute existierenden Quantencomputern lassen sich praktisch relevante Probleme bearbeiten. Die folgenden Beispiele zeigen, wohin die Reise mit den Superrechnern geht.
Materialforschung
Wissenschaftler von IBM und Mitsubishi Chemical haben die ersten Schritte des Reaktionsmechanismus zwischen Lithium und Sauerstoff in Lithium-Luft-Batterien (Li-Luft) auf einem Quantencomputer simuliert. Damit solch eine Batterie optimal funktioniert, sollte sich aus Lithium und Luftsauerstoff ausschließlich Lithiumdioxid bilden. Stattdessen kann jedoch auch schädliches Lithiumperoxid entstehen.
Um besser zu verstehen, unter welchen Bedingungen sich möglichst wenig Nebenprodukte bilden, simulierten die Forscher die Quantenmechanik der Reaktionsschritte auf einem 20-Qubit-Computer von IBM. Sie konnten zeigen, dass sich die Anzahl der für Simulationen auf einem Quantencomputer benötigten Qubits drastisch reduzieren lässt, ohne dass die Ergebnisse zu ungenau werden.