A4 Einleitung

Aus QuaNTH
Wechseln zu: Navigation, Suche

A4

Rechnen
Einführung

Lektionen


Das Ziel des Quantencomputings ist es, die Quanteninformation zu nutzen, um Quantencomputer zu bauen, die in der Lage sein sollen, Rechnungen schneller als jeder klassische Computer ausführen zu können. Neben der Quantenkryptographie bildet das Quantencomputing (oder Quantenrechnen) eines der Standbeine der Quanteninformation als Forschungsfeld.

Einer der Väter der Idee des Quantencomputings ist Richard Feynman, der 1982 bemerkte, dass es nicht nur schwer ist, das Verhalten von Quantensystemen auf klassischen Computern zu berechnen, sondern dass man sogar aus der Not eine Tugend machen kann, indem man Quantensysteme zum Rechnen benutzt. Feynman hatte hierbei zunächst die Verwendung von Quantensystemen als Simulatoren im Kopf, also die Idee, ein Quantensystem zu nutzen, um das Verhalten eines anderen vorhersagen zu können.

Im Jahr 1985 schlug D. Deutsch ein erstes Modell für einen universellen Quantencomputer vor, also eine Rechenmaschine, die genau wie ein klassischer Computer programmierbar ist, um sämtliche Quantenrechnungen auszuführen. Der Durchbruch des Quantencomputings kam dann 1994, als P. Shor einen Algorithmus entwickelte, der es ermöglichen würde, mit Hilfe eines Quantencomputers das Problem der Faktorisierung von Zahlen deutlich schneller zu lösen, als es jeder bekannte klassische Algorithmus erlaubt. Dies bedeutet auch, dass es mit einem hinreichend großen Quantencomputer möglich wäre, viele asymmetrische Verschlüsselungsverfahren zu knacken, die momentan bei der Kommunikation im Internet üblich sind.