Quantenrechner existierten lange Zeit nur als Theorie in den Köpfen vieler Physiker und Informatiker. Mittlerweile sind sie in der Realität angekommen und lösen Aufgaben um ein Vielfaches schneller als heutige Supercomputer. Sind damit bald auch Zeitreisen möglich?
Qubit statt Bit
Der große Vorteil von Quantencomputern ist die Art, Informationen zu interpretieren und zu verarbeiten. Anders als in einem konventionellen, binären System operieren Quantenrechner mit sogenannten Quantenbits. Diese können nicht nur den Zustand „0“ oder „1“ einnehmen, sondern parallel dazu beide gleichzeitig. Dazu kommen alle Zustände dazwischen, deren Zahl zumindest theoretisch unendlich hoch sein kann. Genau diese Zustände ermöglichen die Lösung von Aufgaben, an denen herkömmliche Rechner scheitern.
Möglichkeiten und Chancen des Quantencomputings
Quantencomputer haben das Potenzial, in Zukunft gleich mehrere Branchen zu transformieren:
- In der Luft- und Raumfahrt können Quantenrechner nicht nur bei der Optimierung von Bauteilen behilflich sein. Sie ermöglichen zudem eine exaktere Wettervorhersage, was vor allem für die Routenwahl von Vorteil sein kann.
- Wenn es darum geht, Waren möglichst effizient und sicher von A nach B zu transportieren, sind Logistik und Robotik gleichermaßen gefordert. Mit Quantentechnologie ließe sich beispielsweise die Lagernutzung sowie die Navigation von Robotern optimieren.
- Quantencomputer könnten den Finanzsektor dabei unterstützen, Investmentportfolios zu optimieren oder Anomalien in Transaktionen zu erkennen. Dadurch ließen sich beispielsweise Betrugsversuche aufdecken.
Probleme und Grenzen bei der Nutzung von Qubits
Eine der größten Herausforderungen von Quantencomputern ist die Bewegung der Teilchen beziehungsweise der Quantenbits, von welchen die Zustände abgelesen werden. Bereits die geringste Bewegung verfälscht das Ergebnis, sodass es notwendig ist, die Bauteile auf nahezu den absoluten Nullpunkt abzukühlen. Zudem sind Qubits äußerst empfindlich gegen äußere Einflüsse. Selbst, wenn der Quantenrechner aufwendig abgeschirmt wird, sind die Quantenbits nur für wenige Sekundenbruchteile stabil und lesbar. Geht die Dauer der Berechnung darüber hinaus, werden Ergebnisse durch eine hohe Fehlerquote unbrauchbar.
Wird das Zeitreisen bald möglich?
Science-Fiction-Filme wie „Timeline“ oder "Das Adam Projekt" lassen die Menschheit schon lange vom Zeitreisen mittels Quantencomputern träumen. Tatsächlich ist es Physikern bereits gelungen, einen Rücksprung der Qubits gegen das Gesetz der Thermodynamik zu realisieren. Vergleichbar ist dieses Phänomen mit einem äußerst unwahrscheinlichen Ereignis am Billardtisch: Die Billardkugeln werden durch den Anstoß willkürlich auf dem Tisch verteilt. Anschließend tritt jemand gegen eines der Tischbeine, wodurch sich die Kugeln wie durch Zauberhand wieder in ihrem ursprünglichen Dreieck anordnen. Dieses Phänomen entspräche dem Rücksprung in den lokalisierten Zustand. (https://www.scinexx.de/news/technik/physiker-kehren-die-zeit-um/). Bis jedoch tatsächliche Zeitreisen wie in Science-Fiction-Filmen möglich sind, wird noch viel, wenn nicht sogar unendlich viel Zeit vergehen.
