Computer verarbeiten Informationen, die als Bits gespeichert sind. Diese können den Wert „0“ oder „1“ haben. Ein Quantencomputer hingegen macht sich die kuriosen quantenmechanischen Eigenschaften von kleinsten Teilchen zu Nutze: Qubits sind bis zur Messung in einem Überlagerungszustand, der alle möglichen Werte zwischen „0“ und „1“ enthält. Schaltet man viele dieser Qubits zusammen, lassen sich komplexe Rechnungen ausführen, für die Supercomputer extrem lange brauchen würden. Wie sich solche Qubits physikalisch am besten umsetzen lassen, wird gerade erforscht. Zum Kandidatenkreis gehören Supraleiter, Halbleiter, gefangene Ionen, Photonen und auch die exotischen topologischen Isolatoren.
Illustration eines typischen supraleitenden Quantencomputers. Foto: ML4Q © Alexander Jahn
Bild: ML4Q © Visual Facilitators/ Mirja Pischel