Quantum Computing erklärt durch Microsoft Research



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Nach Cloud Computing gibt es ein neues Schlagwort, das die Köpfe von Tech-Enthusiasten trifft – Quantum Computing. Die Technologie, obwohl noch in den Kinderschuhen steckend, hält in Zukunft große Versprechen. Deshalb werden von Forschern Experimente durchgeführt, um das volle Potenzial der Maschine auszuschöpfen. Quantum Computing, so die Behauptungen der Forscher, könnte unvorstellbar große und komplexe Computerprobleme lösen, die das klassische Computing nie lösen könnte.

Quantum Computing



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Es gibt einige Probleme, die so schwierig, so unglaublich umfangreich sind, dass selbst wenn alle Computer der Welt gemeinsam arbeiten würden, sie es nicht lösen würden. Aus diesem Grund werden Quantencomputer entwickelt, um Probleme schneller zu lösen als klassische Computer wie Tablets, Smartphones und Laptops.

Diese Begründung hat Microsoft veranlasst, eine Quantencomputer-Forschungseinrichtung – ‘Station Q‘ auf dem Campus der University of California, Santa Barbara, zu entwickeln. Die Einrichtung zieht Prominente aus den Bereichen Mathematik, Naturwissenschaften und Informatik an – Theoretiker und Experimentatoren gleichermaßen.

Die Gruppe an der Station Q glaubt, dass Quanteninformatik eine Schnittstelle zu drei verschiedenen Disziplinen ist – Mathematik, Physik und Informatik. So sind Experten aus verschiedenen Wissenschaftsbereichen unter einem Dach vereint – Station Q.

Microsoft Research Station Q-Seite zeigt Michael Freedman, Technical Fellow, wie gesagt,

In unserem Labor arbeiten Forscher, Theoretiker und Experimentatoren aus den Bereichen Mathematik, Physik und Informatik zusammen und wir arbeiten mit akademischen und Forschungseinrichtungen auf der ganzen Welt zusammen. Quantencomputer ist ein Forschungsgebiet, das die Prinzipien der Quantenphysik und neue Richtungen in der Materialwissenschaft anwendet, um einen neuen Computertyp zu entwickeln, der Quanteneffekte in der Berechnung nutzt.

Sie fügen weiter hinzu, dass Quantenberechnungsoperationen auf einer sehr kleinen Anzahl von Qubits ausgeführt werden. Um genau zu sein, laufen Quantencomputer mit Quantenbits oder Quantenbits. Aufgrund der bizarren Eigenschaften eines Quantenzustands, wie z.B. der Überlagerung, kann ein Quit eine 1 oder eine 0 sein – oder es kann gleichzeitig als 1 und 0 arbeiten. Wenn ein Qubit, sowohl als 1 als auch als 0, zwei Berechnungen auf einmal durchführen kann, dann können zwei Qubits vier durchführen, und die Dinge werden ziemlich schnell exponentiell.

Die Herausforderung besteht darin, Möglichkeiten zu erforschen, topologische Effekte anzuwenden, um Qubits robuster zu machen, so dass es keine Störungen bei der Hin- und Hergabe von Informationen während einer Berechnung gibt, auch wenn ein einzelner Qubit verloren geht. Ein Qubit kann topologisch durch Quasi-Partikel wie MAJORANA geschützt werden. Wissenschaftler nutzen alle Möglichkeiten, um zu zeigen, dass Majoranen topologische Eigenschaften haben und ihre Existenz überhaupt erst beweisen.

Die Suche nach Quanten-Computing ist nicht auf Microsoft allein beschränkt. Auch andere Technologie-Schwergewichte wie Google folgen diesem Beispiel. Die Aussicht auf einen Sprung vom klassischen Computer zum Quantencomputer ist groß.



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