Bit, Qubit oder beides? (Spektrum Kompakt)

Wann werden Quantencomputer einen klaren und praktischen Vorteil gegenüber klassischen Computern haben?

Immer wieder versuchen Forschungsgruppen, Aufgaben zu finden, die sich mit einem quantenmechanischen System deutlich schneller lösen lassen als mit einem auf Bits und Bytes basierenden Rechner.

Doch die Suche gleicht einem Kopf-an-Kopf-Rennen: Kaum scheinen die Quanten die Nase vorn zu haben, ziehen die klassischen Algorithmen wieder nach.

Am Leibniz-Rechenzentrum in Garching bei München geht man deswegen einen anderen Weg. Die Forschenden dort verbinden Supercomputer und Quantenrechner einfach zu einem Hybridsystem und erhalten so das Beste aus beiden Welten.

Spannend bleibt auch die Frage, welche Qubit-Technologie sich am Ende durchsetzen wird:

• supraleitende Schaltkreise
• neutrale Atome
• Ionenfallen
• oder doch etwas ganz anderes?

Wir stellen die vielversprechendsten Ansätze mit all ihren Vor- und Nachteilen vor.

Und dann geht es auch noch um Magie — aber anders, als Sie jetzt vielleicht denken.

Inhalt dieser Ausgabe:

• Technologische Entwicklung | Wettkampf der Qubits
• Negative Wahrscheinlichkeiten | »Magie« in Qubits
• Vielteilchenphysik | Ein Maß für die Nützlichkeit eines Quantencomputers
• Zusätzliche Dimensionen | Qudits statt Qubits?
• Quanten-Supercomputer | Das Beste aus zwei Welten
• Tensornetzwerke | Klassische Computer schlagen zurück