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Wie muss man sich einen Quantencomputer vorstellen?
Quantencomputer tauchen regelmäßig in den Medien auf. Inzwischen ist allgemein bekannt, dass sie ein sehr spannendes Thema sind aber dass die Entwicklung von Quantencomputern noch am Anfang steht.
Ich stoße immer wieder auf die Frage, ob man Quantencomputer schon kaufen kann. Die Antwort darauf lautet: Kleines „Ja“ und großes „Aber“.
Zunächst einmal muss man sich klar machen: Ein Quantencomputer hat nur wenig bis nichts mit einem herkömmlichen Computer gemein. Was ich damit genau meine, erfahren Sie am besten in meinem Artikel „Quantencomputer einfach erklärt“.
Erste Quantencomputer existieren bereits heute schon. Deren Quanten-Prozessoren müssen bis fast zum absoluten Nullpunkt heruntergekühlt werden (dieser liegt bei -273°C). Erst dann werden dessen LC-Schaltkreise supraleitend und somit zu Quanten-Bits (Qubits): Den elementaren Bausteinen der Quantencomputer. Um diesen Temperaturpunkt zu erreichen sind große Kühlaggregate notwendig. Ein Quantencomputer ist deshalb ein großer Aufbau, der bestenfalls in einen großen Schrank passt.
Also nichts für den Schreibtisch.
Wofür sollte man einen Quantencomputer kaufen?
Als Nächstes sollte man sich darüber im Klaren sein, dass Quantencomputer voraussichtlich nur für ganz bestimmte Anwendungen eingesetzt werden, die sehr wichtig aber besonders rechenintensiv sind. Inbesondere für folgende Aufgabengebiete
- für Simulationen für Physik, Quantenchemie, -biologie und Materialforschung
- für Optimierungsaufgaben
- für Künstliche Intelligenz und Machine Learning
- für Lineare Algebra
Mehr darüber erfahren Sie in meinem Artikel „Anwendungen für Quantencomputer“.
Aktuell befindet sich die ganze Branche in einer „Proof-Of-Concept“-Phase. Aktuell verfügbare Quantencomputer funktionieren und können erfolgreich betrieben werden. Derzeit ist der konkrete Nutzen allerdings noch nicht vorhanden. Auf dem Papier wurden superschnelle und sehr vielversprechende Algorithmen für Quantencomputer konstruiert. Diese sind für die aktuellen Minimal-Quantencomputer allerdings zu umfangreich.
Erst in den letzten Jahren hat die Forschung damit begonnen, an Algorithmen zu arbeiten, die für die aktuelle Hardware optimiert sind. Diese müssen sich aber erst noch bewähren.
Eine Investition in Quantencomputer wird sich also eher erst mittelfristig, vielleicht sogar erst langfristig und ganz vielleicht sogar gar nicht auszahlen.
Welche Quantencomputer-Angebote kann man kaufen?
Falls Sie meinen Artikel „Welche Quantencomputer gibt es jetzt schon?“ gelesen haben, haben Sie bereits einen Eindruck davon bekommen, welche Quantencomputer-Hardware schon heute oder in Kürze angeboten wird. Darunter sind die Hersteller
- D-Wave-Systems
- IBM
- Rigetti-Computing
- Alibaba
In meinem Artikel erkennen Sie auch einen klaren Trend:
Alle Hersteller setzen auf Cloudangebote: Dabei werden die Quantenprogramme per Internet an die Cloud-Quantencomputer zum Hersteller übermittelt. Dort werden sie quasi per Fernsteuerung ausgeführt und die Ergebnisse wieder zurück übermittelt. Diese Fernsteuerung kann von einem PC oder auch von einem firmeneigenen Server erfolgen. Den Zugang in die Quantencomputer-Cloud erhält man per Abo.
Die kanadische Firma D-Wave-Systems bietet die eigene Hardware auch als dedizierten Quantencomputer zum Kauf an: Also einen Quantenserver, der im eigenen Rechenzentrum betrieben werden kann, zu einem Listenpreis von vielen Millionen Dollar. Bislang haben allerdings nur wenige Kunden davon Gebrauch gemacht, darunter die NASA und Google.
Der Techriese IBM plant ein ähnliches Angebot für seine Quantencomputer.
