Im vorherigen Abschnitt haben Sie die Wissenschaftler:innen kennengelernt, die das Fundament der Quantenmechanik gelegt haben. Nun betreten wir die Welt der Bits und Bytes.
Ein kurzer Rückblick auf Julias Erklärung.
Normale Computer rechnen mit Bits, die entweder den Wert 1 (ein) oder 0 (aus) haben. In der Quantenwelt muss man sich nicht zwischen diesen beiden Zuständen entscheiden. Stattdessen arbeitet man dort mit sogenannten Qubits.
Um mehr über Qubits zu lernen, reisen wir nach Delft.
Dort treffen wir Anne-Marije Zwerver.
Haben Sie das Rätsel verstanden?
Es gibt acht Türen, und Sie sollen herausfinden, hinter welcher sich der Preis verbirgt. Was ist der schnellste Weg, dies zu tun?
Die Quantenwelt funktioniert anders!
Da Qubits sich in einer Superposition befinden können, benötigt ein Quantencomputer weniger Zeit, um herauszufinden, hinter welcher Tür sich der Preis befindet. Mit jedem zusätzlichen Qubit verdoppelt sich die Rechenleistung.
Verstehen Sie jetzt den Unterschied?
Ein klassischer Computer untersucht die Türen nacheinander und registriert dabei jeweils ein Ja (1) oder Nein (0).
Ein Quantencomputer hingegen untersucht alle Türen gleichzeitig und speichert, welche davon einen Preis enthalten haben. Das ist anders — aber deutlich schneller.
Die Entwicklung des Rechnens.
Von Röhren und Transistoren bis hin zu integrierten Schaltkreisen …
Klingt spannend. Aber wie stellt man ein Qubit her?
Die Forscher:innen im Labor von Anne-Marije arbeiten mit Elektronen. So wie man Eisen mit einem Magneten einfangen kann, versuchen sie, einzelne Elektronen zu fangen und zu kontrollieren.
Es gibt viele Wege, ein Qubit herzustellen
Wissenschaftler:innen auf der ganzen Welt erforschen, welche Teilchen sich wie nutzen lassen. Hier einige Beispiele:
Ultrakalte Atome
Quantenpunkte
Topologische Qubits
Supraleitende Qubits
Photonische Qubits
Zum Abschluss.
In diesem Kapitel haben Sie viele neue Begriffe kennengelernt: Bits, Qubits, Superposition und Spin.
Im nächsten Schritt krempeln wir die Ärmel hoch – und schauen, ob wir mit all dem Wissen einen Quantencomputer bauen können!
