Die Grundlagen des Quantencomputings
Selbst wenn Sie über eine Glasfaser-Internetverbindung verfügen, wird die Geschwindigkeit von Onlinediensten durch die Rechenleistung sowohl des von Ihnen verwendeten Geräts als auch der Server bestimmt, auf denen diese Dienste gehostet werden. Zum Beispiel können Elemente (dh Spiele) auf der Website «Roulette77 Australia» schneller oder langsamer laufen – die tatsächliche Geschwindigkeit variiert je nach Rechenleistung.
Während die Erhöhung der Rechenleistung die erste Lösung ist, die in den Sinn kommt, um mehr Geschwindigkeit zu erreichen, hat sie physikalische Grenzen. Die Prozessoren der von uns verwendeten Computer und Smartphones unterliegen den Beschränkungen der physischen Welt: Sie dürfen beispielsweise nicht kleiner als eine bestimmte Form sein. Aber wenn Sie Ihre Sichtweise komplett ändern, können Sie unglaubliche Geschwindigkeiten auf Seiten erreichen, die lokalisierte Dienste wie «Roulette77 India» anbieten (und in jedem Geschäft, das Computer im Allgemeinen verwendet): Das ist das Versprechen von Quantencomputing.
Der Unterschied zwischen „bit“ und „qbit“
Die Computer, die wir derzeit verwenden, speichern und verarbeiten Informationen als „1“ und „0“. Diese werden einfach „Bits“ genannt. Zum Beispiel ist diese Webseite, die Sie gerade ansehen, eine lange Folge von Einsen und Nullen in „Bit-Sprache“. Ein Bit hat nur einen Zustand. Aus praktischen Gründen können Sie sich Einsen als „Ja“ und Nullen als „Nein“ vorstellen: Herkömmliche Computer müssen bei der Verarbeitung von Informationen ständig zwischen „Ja“- und „Nein“-Zuständen wechseln.
Beispielsweise würde ein herkömmlicher Computer eine DNA-Sequenz als einen sehr langen 1-0-Code ansehen und zu lange brauchen, um die gesamte Sequenz zu decodieren, da er jedes Bit darin einzeln verarbeiten müsste. So ein Job kann Jahre dauern. Es ist möglich, die Verarbeitungszeit durch ein Upgrade des Prozessors oder durch die gleichzeitige Verwendung mehrerer Prozessoren zu reduzieren, aber in jedem Fall werden Einschränkungen in der physischen Welt irgendwann dazu führen, dass eine Grenze erreicht wird.
Quantencomputer hingegen sind nach dem „qbit“-Prinzip aufgebaut. Dies ist einfach eine Abkürzung für den Begriff „Quantenbit“. Bei dieser Technologie haben Bits keinen einzigen Zustand: Jedes Bit kann gleichzeitig 1 und 0 sein. Dies ist eine Situation, die der Quantenphysik innewohnt und auf einfache Weise sehr schwer zu erklären ist. Die Quantenphysik sagt im Grunde, dass jedes Objekt in jedem Zustand sein kann, und darauf basiert das berühmte Gedankenexperiment Schrödingers Katze. Eine Katze kann sowohl lebendig als auch tot sein – beide Möglichkeiten sind gültig, bis der Benutzer den Zustand der Katze überprüft und den Quantenzustand stabilisiert.
Alles überall auf einmal
Das bedeutet, dass Quantencomputer Bits nicht einzeln verarbeiten müssen, um zu funktionieren. Ein Quantencomputer kann alle Daten auf einmal verarbeiten, da der Zustand der Bits, aus denen diese Daten bestehen, nicht „fixiert“ ist. Nehmen wir noch einmal das Beispiel einer DNA-Sequenz: Quantencomputer können diese Sequenz als Ganzes sehen, ohne sie in Bits zerlegen und den schnellsten Weg finden zu müssen, sie zu entschlüsseln. Damit sind sie 158 Millionen Mal schneller als heutige Supercomputer. Um ein praktischeres Beispiel zu nennen: Sie können in vier Minuten das tun, was ein herkömmlicher Computer in 10.000 Jahren tun würde.
Dies ist kein leicht zu verstehendes Konzept. Aber es ist bereits Realität geworden: IBM hat 2019 den weltweit ersten kommerziellen Quantencomputer (Quantum System One) auf den Markt gebracht. Natürlich ist dies kein System, das Endbenutzer kaufen können, es wurde nur für Forschungslabore entwickelt. Außerdem ist es nur ein Prototyp: Voll funktionsfähige Quantencomputer benötigen 1.000.000 qbit Rechenleistung, aber ab 2022 hat IBM die 127-qbit-Grenze noch nicht überschritten. Ein weiterer Quantencomputer namens „Big Blue“ soll bis 2023 1.000 qbit erreichen. Aber dieser Wettlauf wird nicht lange anhalten: Die meisten Analysten glauben, dass voll funktionsfähige Quantencomputer vor 2050 verfügbar sein werden. Und wenn, dann können wir das tatsächlich sehen auch eine echte künstliche Intelligenz: Quantencomputer haben das Potenzial, die Technik zu revolutionieren.
source – www.analyticsinsight.net
