Unvergleichliche Quantencomputer
Unterschiedliche Qubit-Konzepte behindern Leistungsvergleiche
Wer Quantencomputer bewerten will, benötigt umfassende Kenntnisse in Quantenphysik, Elektronik, Quantenalgorithmik und Statistik. Verschiedene Ansätze versuchen, das Leistungsvermögen der Quantencomputer in nur einer Metrik abzubilden, aber derzeit hinkt jeder Vergleich.
Die Theorie des Quantencomputing und auch die Hersteller der ersten Qubit-Systeme versprechen revolutionäre Möglichkeiten: Der sogenannte Quantenvorteil erlaube es problemlos, alle Passwörter zu knacken, beliebig komplexe Moleküle zu simulieren und zu falten und die schwierigsten Optimierungsprobleme in Rekordzeit zu lösen. Faszinierenderweise sind diese Behauptungen alle wahr. Der Haken dabei ist aber, dass noch ein weiter Weg zu gehen ist, bis Quantencomputer die dafür notwendige Reife erreicht haben. In der Innovationsabteilung der Bundesdruckerei beschäftigen wir uns im Projekt Qu-Gov mit diesen Potenzialen, aber auch mit den Risiken von Quantentechnologien.
Quantencomputer lassen sich in ihrer Funktionsweise nur sehr begrenzt mit den uns bekannten Computern vergleichen. Vielmehr handelt es sich bei modernen Quantencomputern um Laboraufbauten, die grob gesagt aus zwei Arten von Bauteilen bestehen: den Steuer- und den Rechenelementen. Steuerelemente sind hochpräzise Apparaturen wie Laser, Magnete, Kühlungs- und Vakuumpumpen. Bei den Rechenelementen handelt es sich stets um Qubits, die kleinsten Recheneinheiten der Quantencomputer, konzeptionell vergleichbar mit den Bits bei klassischen Computern.