Quantencomputer: Eine Geschichte voller Mythen

Quantencomputer Mythen

Um Quantencomputer ranken sich Mythen, die vor allem damit zu tun haben, dass kaum jemand so richtig versteht, wie die Superrechner funktionieren. Wir gehen drei der populärsten Mythen auf den Grund. Aber keine Sorge: Quantenmechanik muss keiner dafür verstehen.

Im Herbst des vergangenen Jahres, berichtet das Technologiemagazin t3n, habe Google den Prototypen eines Quantencomputers vorgestellt, der erstmals die sogenannte Quantenüberlegenheit erreicht haben soll. „Das System Sycamore mit 53 Qubit soll eine Aufgabe in rund 200 Sekunden gelöst haben, für die einer der leistungsstärksten aktuellen Supercomputer 10.000 Jahre gebraucht hätte.“ Und das ist erst der Anfang. Wer braucht da noch einen Windows-PC oder Apple-Rechner?

Mythos 1: Quantencomputer werden Computer, wie wir sie heute kennen, komplett überflüssig machen

Die Fachwelt streitet noch darüber, ob Quantencomputer heute wirklich schon so leistungsfähig sind, wie Google behauptet. Bis diese und noch höhere Rechenpower wirklich kommerziell genutzt werden kann, werden außerdem noch Jahre vergehen. Und dann werden sie nicht für Word, Excel und Co. eingesetzt, sondern für aufwändige Simulationen und Modellrechnungen zum Beispiel in der Material- und Klimaforschung oder der Berechnung der Risiken von Naturkatastrophen, also in sehr speziellen und überhaupt nicht verbrauchertauglichen Bereichen. Einen Quantencomputer auf dem Schreibtisch wird es in absehbarer Zeit jedenfalls nicht geben, und Microsoft arbeitet noch nicht an einer Qubit-ready-Version als Nachfolger für Windows 11. Das Unternehmen bietet allerdings ein offenes Cloud-Ökosystem Azure Quantum. Auf der Plattform zum Mitmachen lassen sich, so Microsoft „Auswirkungen von Quantencomputing erleben“.

Mythos 2: Quantencomputer gibt es schon

Das ist nicht falsch, aber auch nicht völlig korrekt. Der erwähnte Quantencomputer von Google hat eine Kapazität von 53 Qubits. Das ist deshalb spektakulär, weil der Quantencomputer damit erstmals eine Berechnung tatsächlich schneller durchführen konnte als ein klassischer Rechner, also durchaus ein, Achtung! Quantensprung in der Entwicklung. Aber das ist noch nicht wesentlich mehr, als mit heute verbreiteten Supercomputern und über High Performance Computing (HPC) möglich ist.

Für Ende 2023 hat IBM einen Computer mit gut tausend Quantenbits angekündigt, also rund 20-mal mehr Qubits als der von Google. Ob das klappt, weiß wahrscheinlich noch niemand. „Die Marke von 1.000 Qubits und mehr pro System wird als die Schallmauer angesehen, ab der wir auf einem Quantencomputer Probleme effizienter lösen können als auf den leistungsstärksten Supercomputern von heute“, zitiert das Wissensmagazin scinexx eine Mitteilung des Unternehmens. Wir werden das für Sie beobachten. „1.000 Qubit“, kommentiert dagegen die Informatikprofessorin Helena Liebelt in einem Interview mit Sopra Steria für den Managementkompass Quantencomputing, „reichen für die Lösung kleinerer Probleme“. Für eine echte kommerzielle Nutzung der Technologie etwa im Bereich der Quantenkryptografie seien eine Millionen Qubits nötig – ein Leistungswert, den wir in Dekaden anstrebten, nicht in Jahren.

Mythos 3: Quantencomputer sind eine völlig neue Technologie

Sind sie nicht. Quantenmechanik existiert seit Anfang des 20. Jahrhunderts – mit ersten Gedanken von Max Planck und später Albert Einstein oder Niels Bohr. Einige Jahre später, 1967, hat der Erfinder des modernen Computers, Konrad Zuse, beeinflusst  von den Erkenntnissen der Quantenphysik in seinem gleichnamigen Buch die These vom „Rechnenden Raum“ aufgestellt und damit, wie Wikipedia weiß, „einen der Grundsteine der digitalen Physik“ gesetzt. „Jede quantisierte Zelle des Raums“ fasst golem.de die Geschichte zusammen, „könne demnach als Computer verstanden werden, der mit seinen Nachbarzellen in ständigem Kontakt stehe, und zwar derart, dass sich alle Zustände nach einem universellen Programm verändern. Zuse versuchte sogar herauszufinden, wie dieses Programm aussehen müsste, damit die beobachtbare Welt als Ergebnis entsteht.“

Und der Nobelpreisträger Richard Feynman schlug 1982 den Bau eines „analogen Quantencomputers“ vor, stellte interessanterweise aber damals gleich die Frage, ob Quantenphysik von klassischen Computern simuliert werden könne. Und damit sind wir ungefähr beim Stand von heute.

Es wird Quantencomputer geben, und das ist natürlich kein Mythos, jedenfalls zweifelt niemand ernsthaft daran. Obwohl… Albert Einstein, schreibt der österreichische Physiker Florian Aigner in einem lesenswerten Artikel über Quantencomputer, fand das Phänomen der Quantenverschränkung, die, ohne das jetzt zu vertiefen, zu den Technologien rund um die Superrechner gehört, „absurd und unmöglich“ und sprach spöttisch „von einer ‚spukhaften Fernwirkung‘“. Er wäre erstaunt zu sehen, wie nahe an der Praxis die Entwicklung von Quantencomputern heute schon ist.


Achtung Spoiler: Im kommenden Managementkompass widmen wir dem Thema Quantencomputing eine komplette Ausgabe – Zielgruppe: Entscheiderinnen und Entscheider, die nicht Quantenphysik studiert haben müssen, sondern an praktischen Auswirkungen auf  das eigene Unternehmen interessiert sind.

Und wer sich ein wenig aufschlauen möchte, im Blog befindet sich eine kleine Serie zum Thema Quantencomputer.


Foto: Getty Images / YoGinta


Matthias Frerichs

Matthias Frerichs ist Leiter der Unit Digital Banking bei Sopra Steria. Seine Beratungsschwerpunkte sind die Themen Digitalisierung und IT-Architekturen. Der Diplom-Wirtschaftsinformatiker besitzt mehr als 15 Jahre Berufserfahrung im IT- und Finanzumfeld.


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