Gesundheit: Mit Quanten rechnen

Klassische Computer basieren auf einer zweiwertigen Logik. Sie übersetzen alles, ob Wörter oder Zahlen, in eine Zeichenfolge aus Nullen und Einsen. Zum Beispiel lässt sich die Eins darstellen als 0001, die Zwei als 0010, die Fünf als 0101 und so fort. In der Hardware, auf dem Silizium Chip, werden diese Zeichenfolgen, die Bits, durch winzige Schaltelemente repräsentiert. „Null“ bedeutet hier, dass kein Strom durch das Schaltelement fließt, „eins“ bedeutet, dass ein Strom fließt.

Die elektronischen Schalter werden immer kleiner, etwa alle 18 Monate verdoppelt sich die Rechenkapazität der Chips. Geht dies so weiter, bestehen die Schaltelemente in 15 Jahren nur noch aus wenigen Atomen. Dann muss sich die Hardware radikal ändern. Denn die Bewohner der atomaren Welt lassen sich nicht mehr ohne Weiteres auf einen Zustand „null“ oder „eins“ festlegen. Atome können gleichzeitig beide Zustände annehmen.

Ein Quantencomputer funktioniert daher nicht mehr mit einer zweiwertigen Logik. Statt mit Bits arbeitet er mit Quantenbits, mit Überlagerungen von „null“ und „eins“. Quantenbits enthalten mehr an Information. Das soll dem Quantenrechner künftig große Vorteile verschaffen. tdp

-