Quantenrechner D-Wave One

Das Unternehmen D-Wave Systems Inc., mit Sitz in British Columbia, hat den ersten kommerziell verfügbaren Quantencomputer verkauft. Ein Jahr lang hat die US-Rüstungsfirma Lockheed Martin den Rechner reviewed und sich dann für den Kauf entschieden. Zehn Millionen Dollar lies sich das Unternehmen den zimmergroßen Rechner kosten.
Wahrscheinlich fragen Sie sich, was diesen Rechner so aussergewöhnlich macht das man dafür so viel Geld bezahlen muss?

Der D-Wave One verfügt über einen 128-Qubit Tiefkühlchip. Ähnlich wie ein normaler Computer besteht der Quantenrechner aus mikroskopisch kleinen Schaltern – wie der Name schon erahnen lässt unterliegen diese dem Gesetz der Quantenphysik. Folglich können die Qubits (Quantenschalter) gleichzeitig an und aus sein. In einem Quantenrechner können wahnsinnig viele Zahlen gleichzeitig existieren. Dafür verantwortlich ist die in Fachkreisen so genannte „Verschränkung“. Dabei werden Qubits miteinander verkettet und ermöglicht mit allen Zahlen gleichzeitig zu operieren. Aus diesem Grund stellt die Verschränkung auch das größte Potential des Computers dar. Ein Quantenchip wäre in der Lage Aufgaben sekundenschnell zu lösen, wohingegen ein herkömmlicher Supercomputer Jahre brauchen würde oder sie gar überhaupt nicht löst.
Programmierer dieser Welt erhoffen sich dadurch Fortschritte für die Erschaffung künstlicher Intelligenz, Verschlüsselungstechniken oder Simulationen.

D-Wave One Quelle: D-Wave Systems, Inc.

Einige Wissenschaftler hegen ihre Zweifel an dem D-Wave One. Die Zweifel werden damit begründet, dass in Laborversuchen Quanteneffekte nur bei einzelnen Teilchen beobachtet werden konnten, denn die Steuerung von Atomen und die damit einhergehende Verschränkung gestaltet sich sehr schwierig. Meist reichen geringe Störungen, um die Teilchen aus dem Verband zu reißen. Aufgrund dieser Problematik ist bis dato noch kein Quantenrechner über das Experimentierstadium hinausgekommen.
Auch die Erbauer des D-Wave One kennen oben genannte Probleme und haben sie gekonnt umschifft. Sie arbeiten einfach mit ganzen Schaltkreisen und mühen sich nicht mit einzelnen Teilchen ab. Ähnlich wie herkömmliche Computerchips werden auch ihre Prozessoren hergestellt. Das Schlüsselwort ist Kälte. Während des Betriebs werden die Prozessoren auf eine Temperatur nur knapp oberhalb des absoluten Nullpunkts von 273 °C heruntergekühlt. Unter starker Kälte treten bei elektrischen Leitern Quanteneffekte auf.
Bereits unter Forschern setzt sich die Meinung durch, dass einem Quantenrechner nicht unbedingt eine Verschränkung vorausgesetzt ist.

Wir werden die Entwicklung der Quantenrechner mit großem Interesse weiterverfolgen.