Wie Quantenphysik unsere Welt verändern kann
Bereits Anfang des 20. Jahrhunderts wurde die Quantenphysik entdeckt. Diese Theorie beschreibt Vorgänge auf atomarer Ebene – so klein, dass wir sie mit dem bloßen Auge nicht beobachten können.
Auf dieser kleinen Ebene verhalten sich Teilchen nicht so, wie wir es aus dem Alltag gewohnt sind.
Physikalische Gesetz, die uns seit Jahrzehnten gute Dienste leisten, stoßen hier an ihre Grenzen oder erweisen sich als falsch.
Doch gerade diese Zusammenhänge sind es, die sowohl Physiker als auch Laien anziehen.
Schrödinger wurde widerlegt
Erwin Schrödinger ist vielen Menschen vor allem durch sein Gedankenexperiment „Schrödingers Katze“ aus dem Jahr 1953 im Gedächtnis geblieben.
In diesem Experiment geht es um den Zustand einer Katze in einer Box – lebendig oder tot. Schrödinger trug aber weit mehr zur Quantenphysik bei als dieses Gedankenexperiment.
Von ihm stammt auch die Feststellung, dass Vorhersagen im Zusammenhang mit der Quantenphysik – auf dem damaligen Stand der Technik – nicht direkt nachweisbar seien.
Es war schlicht nicht möglich, mit einzelnen Teilchen auf atomarer Ebene zu arbeiten. Heute, im Jahr 2022, sind derartige Experiment möglich.
Sogar Quantencomputer sind keine Fantasie mehr und kommen tatsächlich bereits zum Einsatz.
Quantencomputer auch in Deutschland
Computer-Interessierte wissen, dass ein Computer mit zwei Zuständen arbeitet: 0 oder 1. Auf diesen zwei Zuständen bauen alle komplexeren Programme auf. Quantencomputer nutzen die Regeln der kleinsten Teilchen und arbeiten mit mehr als zwei Zuständen.
Das Prinzip der Superposition bedeutet etwa, dass „Qubits“ (das Pendant zu den bisher bekannten „Bits“) nicht nur die Zustände 0 oder 1 einnehmen können, sondern auch 0 und 1 sowie alle Zustände dazwischen.
Was sich verwirrend anhört, resultiert in einer enormen Steigerung der Rechenleistung.
Der erste Quantencomputer in Deutschland wurde im Juni 2021 eingeweiht und stammt vom US-Konzern IBM. Deutschland hat während der Digitalisierungs-Diskussionen der vergangenen Monate beschlossen, Quantentechnologien mit 2 Milliarden Euro zu fördern.
Der Computer mit dem Namen „Q System One“ kann für komplexe Rechenaufgaben eingesetzt werden, die bisherige Technologien jahrelang beschäftigen würden. Denkbar sind etwa Optimierungsaufgaben aus der Finanzwirtschaft, kryptographische Problemstellungen oder Simulationen in der Biotechnologie. Bereits 2019 konnte der Google-Prototyp eines Quantencomputers eine Aufgabe in 200 Sekunden lösen, für die ein Supercomputer 10.000 Jahre gebraucht hätte.
Wir bleiben für Sie am Ball. BerlinMorgen.
