Wie funktionieren eigentlich Quantencomputer?

| aktualisiert am 17.Oktober 2022 - Innovation 

Der österreichische Quantenphysiker Anton Zeilinger gewinnt den Nobelpreis für Phsyik. Aber was sind eigentlich Quanten? Was bringt die Quantenforschung im echten Leben? Und warum sind Quantencomputer so viel schneller als herkömmliche Rechner?

Seitdem Anton Zeilinger am 4.10.22 den Nobelpreis für seine Forschung in der Quantenmechanik erhalten ist, ist der Begriff Quantencomputer in aller Munde. Aber was ist überhaupt gemeint, wenn wir von Quantentechnologie Quantenwissenschaft oder Quantencomputern sprechen?

All diese Begriffe nutzen die Gesetze der Quantenmechanik. Quantenmechanik beschreibt die Eigenschaften, Zustände und Wechselwirkungen von Elementarteilchen, also von Materien der Größenordnung von Atomen und kleiner. Subatomare Teilchen können zum Beispiel zu jedem Zeitpunkt in mehr als einem Zustand existieren. So können sich zum Beispiel Atome zeitgleich im und gegen den Uhrzeigersinn drehen.

Die Ergebnisse der Forscher ebnen den Weg für neue auf Quanteninformationen basierende Technologien. Das Quantencomputing macht sich diese Fähigkeit der Quantenmechanik zunutze und ermöglicht es, Rechenoperationen wesentlich schneller auszuführen, als mit herkömmlichen Computern. Dadurch können Simulationen und Optimierungen, die extrem hohe Rechenleistungen benötigen, besser und schneller gemacht werden. Zum Beispiel in der Material-, in der Pharmaforschung, in der Medizin, aber auch in der Logistik und Energiewirtschaft.

Daran forschte Zeilinger seit Jahren an der Universität Wien, vorher in Innsbruck, am MIT oder an der TU München. Eine große Ehre für den 77-jährigen Wissenschaftler. Es ist bereits der 19. Nobelpreis für in Österreich geborene Menschen und bereits der vierte Österreicher im Bereich Physik. Schon lange vor Anton Zeilinger waren es übrigens auch österreichische Forscher wie Erwin Schrödinger und Wolfgang Pauli, die dazu wichtige wissenschaftliche Beiträge geleistet haben.

Für den Standort Österreich eine Bestätigung. Gemeinsam mit dem Quantentechnologiezentrum in München soll in Wien und Innsbruck weiter akribisch geforscht werden, damit man die Technologieführerschaft in diesen Bereichen beibehält. 

Der WKÖ-Innovationsbeauftragte Franz Nickl in München erklärt, wofür Quantenmechanik gut ist, in welchen Bereichen sie eingesetzt wird und wie es in Österreich mit der Forschung an dieser weitergeht. 

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