Software und Algorithmen

Wie schreibt man Software für einen Computer, den es noch gar nicht gibt?

Jetzt wird’s digital.

In diesem Kapitel geht es nicht um Hardware, sondern um alles andere, was einen Computer nützlich macht: die Software.

Hier ist Stacey Jeffery.

Stacey ist Forscherin am Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) in Amsterdam und außerdem mit QuSoft verbunden.

Algorithmen sind praktisch…

Wenn man Software entwickelt, benutzt man Algorithmen. Aber auch im Alltag haben Sie sicher schon mit ihnen zu tun gehabt.

Jetzt wissen Sie, wie man zwei Zahlen multipliziert.

Aber es gibt auch Algorithmen, die z. B. die kürzeste Strecke zwischen zwei Adressen berechnen – ohne sie wären Google Maps oder Ihr Navi nutzlos.

Algorithmen und Computer gehören einfach zusammen.

Aber wie sieht das bei Quantencomputern aus? Stacey erklärt es.

Ada schrieb Software für einen Computer, den es noch nicht gab.

Ähnlich arbeitet Stacey heute an Algorithmen für die Quantencomputer der Zukunft.

Zusammenfassung bis hierher:

Ein Computer ist nutzlos ohne Software
Ein Algorithmus ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung, um ein Problem zu lösen
Ein Quantencomputer kann Dinge tun, die normale Computer nicht können
Man kann heute schon Programme schreiben, für Computer, die erst noch gebaut werden müssen

Stacey, Ada … und Catherine!

Catherine arbeitet bei Google und erklärt uns, wie sich Google die Zukunft der Quantencomputer vorstellt.

Stellen Sie sich vor, Sie bauen einen Turm aus Lego.

(Klicken Sie auf die Begriffe, um mehr zu erfahren)

Verschiedene Bausteine

Jede Etage braucht andere Steine: Fundament, Wände, Dach – jeder Typ hat eine eigene Funktion.

Ein Software-Turm

Ein Softwarestack ist ein digitaler Turm. Jeder „Baustein“ ist ein Softwaremodul mit einer bestimmten Aufgabe. Manche denken, manche zeigen Inhalte an.

Bauen und umbauen

Wie mit Lego können Sie verschiedene Programme bauen – Spiele, Apps oder Webseiten – je nachdem, wie Sie die Software-Blöcke zusammensetzen.

Wie passt das alles zusammen?

Catherine zeigt uns, welche Software-Komponenten man für einen funktionierenden Quantencomputer braucht.

Software spielt eine entscheidende Rolle!

Zusammengefasst braucht man laut Google fünf Dinge:

1. Stabilisierung & Kalibrierung

Software, die die empfindlichen Qubits in der richtigen Lage hält.

2. Fehlerkorrektur

Messungen durchführen und prüfen – das ist laut Google der wichtigste Teil der Quantenentwicklung.

3. Verbindung

Software, die den Computer sicher mit der Außenwelt verbindet.

4. Benutzeroberfläche

Das Programm, über das der Mensch dem Chip Anweisungen gibt – also die Schnittstelle.

5. Softwarestack

Googles Sammlung von Softwarebausteinen, die Entwickler verwenden können.

Und kürzlich hörten wir wieder von Google...

Das Projekt heißt Willow – und sorgte weltweit für Schlagzeilen!

So, what are these major milestones?

In this video Julian Kelly (Google) tells us about what is so exciting about Willow.

Was misst dieser Test?

Stellen Sie sich einen Würfel mit Billionen Seiten vor. Ein Quantencomputer kann diesen problemlos „würfeln“ und die Ergebnisse analysieren – ein klassischer Rechner dagegen verzweifelt an der Komplexität.

Simulating this randomness gets exponentially harder for regular computers.

So, when it comes to these kind of computer problems, quantum has the upperhand.

Und das ist wirklich beeindruckend!

Willow ist der erste Quantenchip, der zeigt: Je mehr Qubits, desto weniger Fehler – das ist das Gegenteil von klassischen Systemen!

Und jetzt, wo Sie auf dem neuesten Stand sind...

Im nächsten Kapitel geht es um Privatsphäre und Sicherheit. Bis gleich!

Kapitel 6 abgeschlossen!

NEXT UP: Datenschutz und Sicherheit

Du wirst automatisch weitergeleitet oder kannst den Button oben drücken.