weiter Die Zahl der Zustände wächst exponentiell mit der Zahl der verschränkten Qubits 20 Qubits entsprechen grob der Rechenkraft eines klassi schen Notebooks sagt Wittmann Systeme mit 53 Qubits wie Sycamore wie sie auch IBM anbietet liegen in der High Performance Computing HPC Klasse die Summit anführt Auch die HPC Rech ner verbessern sich kontinuierlich sagt Wittmann Das Arbeitspferd Summit brauche aber bereits 520 Quadratmeter Stellfläche und hat eine Leistungs aufnahme von 13 Megawatt Will man seine Re chenkraft verdoppeln verdoppeln sich auch die benötigte Stellfläche und die Leistung Bei einem Quantencomputer muss man für dieselbe Leis tungssteigerung nur ein einziges Qubit hinzufü gen Das allerdings ist alles andere als leicht Bei den Qubits auf die IBM und Google setzen han delt es sich um Atome die mit aufwendigen Appa raturen bis kurz vor den absoluten Nullpunkt auf 15 Millikelvin minus 273 135 Grad Celsius ge kühlt werden müssen Widerspruch lösen Im Vergleich ist das aber fast schon die leichte re Aufgabe Die andere nämlich die Forderung Quantencomputer sind komplexe technologische Anlagen Mit normalen PCs und selbst mit den bisherigen Supercomputern haben sie auch bautechnisch so gut wie nichts gemeinsam Qubit oder Quantenbit Superposition Verschränkung Quantenüberlegenheit Elementare Recheneinheit eines Quantencomputers Es handelt sich etwa um ein Atom Photon oder Neutron das quantenmechanische Effekte nutzt um genau zwei Zustände etwa 0 und 1 darzustellen ähnlich wie die Bits in einem herkömmlichen Computer Qubits können sich in den beiden Zuständen 0 und 1 zugleich befinden das nennt man Superposition Erst wenn man sie misst entscheiden sie sich für einen Zustand Quantenalgorithmen können diese Überlagerung verwenden um Berechnungen extrem stark zu verkürzen Einstein nannte diesen Quanteneffekt auch spukhafte Fernwirkung Sind zwei Qubits in Superposition verschränkt haben Veränderungen des einen Qubits sofortige Auswirkungen auf das andere egal wie weit sie voneinander entfernt sind Quantenalgorithmen nutzen das aus Mit dem Begriff ist der Zeitpunkt gemeint ab dem ein Quantencomputer ein bestimmtes komplexes Problem um ein Vielfaches schneller lösen kann als ein herkömmlicher Supercomputer auf Basis von Siliziumchips Das kleine Quanten Glossar Quantencomputer nutzen die Zustände 0 und 1 und alle anderen dazwischen auch 78

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