Was ist ein Quantencomputer?
Ein Quantencomputer kann Information verarbeiten und nutzt dafür Quantenphysikalische Gesetzte. Dabei werden nicht wie bei einem Klassischen Computer 1 und 0 mittels logischer Schaltgatter hin und her geschupst und sich die Ergebnisse im Arbeitsspeicher oder auf Festplatten gemerkt. Ein Quantencomputer manipuliert die Eigenschaften eines, bzw. mehrerer kleinen Teilchen und misst anschließend die daraus resultierenden Eigenschaften als Ergebnis. Die Schwierigkeit ist dabei die richtigen Manipulationen anzuwenden um danach auch ein nutzbares Ergebnis auslesen zu können welches die Lösung eines konkreten Problems ist. Deswegen müssen alle Algorithmen neu entwickelt werden, denn es kann nichts aus der klassischen Informatik wiederverwendet werden.
Außer die Manipulation der Teilchen und das Auslesen tut der Quantencomputer nichts, die eigentliche Arbeit lässt er die Quantenphysik selbst machen, deshalb ist er auch so unglaublich schnell im Lösen bestimmter Problemklassen. Die größte Schwierigkeit dabei ist die Bedingungen zu erschaffen damit die Teilchen sich in der Form manipulieren lassen wie ein Quantencomputer das braucht. Die Zustände in der Quantenphysik sind sehr instabil und kurzlebig und die geringste Interaktion eines Teilchens mit irgendetwas anderem würde den Zustand und die Eigenschaften des Teilchens verändern. Dann wäre jegliche Weiterberechnung damit sinnfrei, weil das gesuchte Ergebnis bereits zerstört ist.
Berechnung durch Manipulation der Eigenschaften von Teilchen
Wie sehen diese Manipulationen aus und wie kann man damit komplexe Probleme berechnen?