Quantencomputer werden gerne vorschnell als revolutionäre Entwicklung, die die Welt verändern wird, klassifiziert. Das ist nur die halbe Wahrheit. Tatsächlich können die besonderen Rechner in einigen Bereichen noch nie gekannte Höchstleistungen erbringen. Das trifft aber nicht auf alle Arten von Berechnungen zu. Außerdem sind Quantencomputer immer nur so gut wie die von ihnen ausgeführte Software – und die steckt gerade noch in den Kinderschuhen.
Die wichtigsten Vorteile und Stärken von Quantencomputern
Richtig angewendet sind Quantencomputer unglaublich schnell und effektiv. Sie können in wenigen Sekunden Berechnungen ausführen, für die heutige Supercomputer Jahrzehnte oder sogar Jahrtausende benötigen würden. Dieser Sachverhalt wird von Experten auch als Quantenüberlegenheit bezeichnet. Lange Zeit handelte es sich dabei nur um eine Theorie. 2019 konnte der Quantencomputer-Protoyp von Google jedoch eine solche Berechnung durchführen und die Quantenüberlegenheit in der Praxis verifizieren.
Besonders vielversprechend sind Berechnungen mit Quantencomputern überall dort, wo unglaublich komplexe Vorgänge mit riesigen Datenmengen analysiert oder simuliert werden sollen. Neben dem digitalen Marketing sehen hier vor allem die naturwissenschaftlichen Disziplinen ein großes Potential. Quantencomputer könnten dazu beitragen, die Interaktion einzelner Teilchen, Elemente und die Vorgänge in lebendigen Zellen besser und detaillierter zu verstehen. Aber auch in der Medizin gibt es Anwendungsmöglichkeiten.
Am meisten hoffen Forscher, dass Quantencomputer künstliche Intelligenzen (KI) einen großen Schritt voranbringen werden. Diese könnten dann in Zukunft Aufgaben wie Datenauswertungen oder Prognosen sicher und zuverlässig übernehmen.
Vorsicht: Diese Nachteile und Schwächen birgt die neue Technologie
Bei derzeitigen Quantencomputern handelt es größtenteils um Prototypen, die noch unhandlich, kompliziert und teuer sind. Gleichzeitig haben sie noch viele Kinderkrankheiten, die ihre Entwickler bisher nicht vollständig in den Griff bekommen konnten. Die Verschränkung vieler Qubits auf einmal gestaltet sich derzeit ebenso schwierig wie das Aufrechterhalten des nötigen Zustands für Quantenoperationen. Gleichzeitig kämpfen die Entwickler der Systeme mit einer noch viel zu hohen Fehlerrate.
Aber selbst wenn Quantencomputer irgendwann perfekt wären, haben sie nicht nur Vorteile. Durch ihre unvergleichbare Rechenleistung wären alle derzeit genutzten Verschlüsselungsmechanismen von heute auf morgen nutzlos. Sichere Kommunikation oder jegliche Art von Transaktion über das Internet könnte geknackt und die Daten missbraucht oder weiterverkauft werden. Auch viele Crypto-Währungen wären nicht mehr sicher und anonym. Damit es nicht soweit kommt, arbeiten Forscher schon heute an der sogenannten Post-Quantum-Kryptographie. Mit neuen Methoden soll auch in Zukunft sichere Kommunikation möglich sein.
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