DOE erklärt... Quantencomputing

Quantencomputer sind Computer, die aus Quantenbits oder „Qubits“ bestehen, die eine ähnliche Rolle spielen wie die Bits in den heutigen digitalen Computern. Die Gesetze der Quantenmechanik erlauben es Qubits, exponentiell mehr Informationen zu kodieren als Bits. Durch die Manipulation von Informationen, die in diesen Qubits gespeichert sind, können Wissenschaftler schnell hochwertige Lösungen für schwierige Probleme erstellen. Dies bedeutet, dass Quantencomputing unsere Fähigkeit revolutionieren könnte, Probleme zu lösen, die selbst mit den größten Supercomputern nur schwer zu bewältigen sind. Wissenschaftler haben diese Quantenbeschleunigungen in mehreren Anwendungen nachgewiesen, einschließlich Datenbanksuchen. Das Rennen um die Suche nach weiteren Anwendungen ist nun in vollem Gange.

Forscher erwarten, dass Quantencomputer besonders gut darin sein werden, Eigenschaften physikalischer Systeme zu berechnen, die von Natur aus quantenmechanisch sind. Zu diesen Anwendungen gehören Moleküle, die als chemische Katalysatoren verwendet werden und trotz ihrer Größe der Quantenmechanik unterliegen. Dazu gehören auch die Quarks und Gluonen, die sich im Inneren der Kerne von Atomen zusammenballen. Quantencomputer könnten auch besonders gut bei der Lösung von Optimierungsproblemen sein, bei denen es darum geht, aus einer riesigen Auswahl an Optionen die beste Alternative auszuwählen. Die heute verfügbaren Quantencomputer sind kleine, verrauschte Prototypen, aber das Fachgebiet schreitet schnell voran. Quantencomputer könnten bald zu einem entscheidenden Teil der Computerlandschaft werden, während wir uns über modernste Exascale-Computer hinausbewegen.